Une fois de plus le la science et la technologie s’inspirent de la nature pour développer des conceptions innovantes.
Des ingénieurs de l’Université de l’Alberta au Canada conçoivent éoliennes basé sur les ailes de l’oiseau le plus lourd du monde: le condor des Andes, capable de voler sur plus de 200 km en un seul plané, en profitant des courants ascendants provoqués par l’orographie.
Le biomimétisme, biomimétisme ou biomimétisme, est le processus d’observation, de compréhension et d’application de principes biologiques et de biomatériaux issus de la nature pour résoudre les défis humains.
Le nouveau design se concentre sur un détail particulier : winglets, un type de bout d’aile qui se rétrécit et se courbe vers le haut. Les winglets sont fréquemment observés sur les avions et les planeurs et servent à optimiser les performances de vol, car ils permettent de parcourir de plus grandes distances tout en consommant moins d’énergie.
Des ingénieurs albertains, en association avec l’entreprise Biome Renewables, proposent de placer ces Winglets en forme de C sur les pales d’éoliennes.
Ils soutiennent qu’en réduisant la résistance, augmente l’efficacité de la turbine jusqu’à 10 %. Les chercheurs ont simulé la rotation des aubes de turbine en utilisant la dynamique des fluides computationnelle.
Des scientifiques de l’Université du Colorado découvrent que les éléphants s’appellent par leur nom, tout comme nous
«Cette incorporation vise à augmenter la production d’énergie d’un éolienne et ne nécessite qu’un modeste investissement en capital. Les résultats indiquent que l’ajout de Cette conception entraîne une augmentation de 9,69 % de la production d’énergie“, écrivent-ils dans l’étude publiée dans la revue ScienceDirect.
Conçu comme une modernisation des turbines existantes, l’aile pourrait réduire le prix de l’électricité pour les Albertains tout en réduisant la consommation de combustibles fossiles.
“Cela fera une différence. Cela pourrait permettre à certains de nos les parcs éoliens sont plus viables économiquement les jours où il n’y a pas beaucoup de vent », a déclaré Brian Fleck, expert en dynamique des fluides et responsable de la recherche.
Le secret des condors : la physique derrière les winglets
Les ailes d’un avion générer de la portance par la différence de pression entre le bas et le haut (respectivement intrados et extrados).
Il Un profil d’aile d’avion est conçu pour accélérer le flux d’air en haut et ralentissez-le en bas. Cela crée moins de pression en haut et plus de pression en bas, créant une force ascendante appelée portance. Ce principe est basé sur la loi de Bernoulli et le principe de conservation de la quantité de mouvement.
Lorsque le flux d’air se déplace le long de l’aile de l’avion, il a tendance à se former tourbillons aux extrémités, appelés vortex. Ces tourbillons créent une traînée aérodynamique supplémentaire, ce qui peut réduire l’efficacité et la stabilité du vol.
Les Winglets sont des extensions verticales au bout des ailes. qui aident à réduire la formation de vortex en modifiant la répartition du flux d’air autour des extrémités.
Cela diminue la résistance induite. Ainsi, les winglets réduisent la traînée aérodynamique et améliorent les performances de vol. Quelque chose que le condor connaît depuis des milliers d’années.
Référence de l’actualité :
Khashayar Rahnamay Bahambary, Mohammad Reza Kavian-Nezhad, Alexandra Komrakova, Brian A. Fleck. Une étude numérique des modifications bio-inspirées du bout des ailes des éoliennes modernes. Énergie, Volume 292, 2024.
