L'énergie captée du vent...
Une éolienne de diamètre égal à 10 mètres reçoit un vent de 20 km/h , mesure effectuée juste avant l'éolienne à « l'entrée » ; cette vitesse de vent mesurée juste après l'éolienne vaut 10 km/h (masse volumique de l'air égale à 1,2 kg/m3).
Question
1. Si l'éolienne pouvait capter l'intégralité de l'énergie cinétique contenu dans le vent, quelle serait alors la vitesse de celui-ci juste après l'éolienne ?
0 (zéro) km/h
Question
2. Quelle est la masse d'air traversant l'éolienne (surface) pendant une seconde ?
la surface de l'éolienne vaut 78,5 m2 ; sa vitesse amont (juste avant) vaut 5,6 m/s (20km/h).
On a donc
d'air passant par l'éolienne en une seconde.
Ceci correspond à une masse d'air
Question
3. Quelle est ainsi l'énergie cinétique cédée par cette masse d'air quand sa vitesse passe donc de 20 à 10 km/h ?
utiliser la formule de l'énergie cinétique avec cette chute de vitesse pour la masse d'air correspondante :
Question
4. Des calculs de mécanique des fluides (écoulement du vent) mettent en évidence la relation de Betz, à savoir qu'au maximum l'énergie captée pendant une seconde est égale à (16/27) de l'énergie incidente (juste avant l'éolienne) ; cette relation est elle vérifiée ?
Une masse d'air de 523 kg se déplaçant à une vitesse de 20 km/h équivaut à une énergie cinétique de 8074 Joules ; le rapport des deux (2019/8074) = 0,25 reste donc bien inférieur au maximum possible de Betz = (16/27) soit 0,59.
