Modélisation couplée multiphysique d'une hydrolienne RIM-DRIVEN

Abstract

Le travail présenté concerne le développement d’une méthodologie de conception de systèmes hydroliens innovants de type RIM‑DRIVEN pour la récupération de l’énergie des courants de marée. L’originalité d’un système RIM‑DRIVEN réside dans la structure même de l’hydrolienne, inspirée directement des nouveaux systèmes de propulsion navale, où le rotor et le stator sont placés en périphérie de l’hélice et protégés par une tuyère, l’entrefer étant immergé. Au sein d’une structure de type RIM‑DRIVEN les phénomènes électromécaniques, thermiques et hydrodynamique sont intimement couplés. Du fait du très fort couplage des phénomènes physiques au sein du système, cette méthodologie associe au sein d’un même environnement d’optimisation des modèles électromagnétiques et thermiques spécifiques de la génératrice avec des modèles hydrodynamique des performances de l’hélice et de l’écoulement dans l’entrefer. L’approche proposée est illustrée par une étude de cas qui concerne une machine de 10m de diamètre destinée à être implantée dans le Raz de Sein. Les modèles ont été validés par des résultats issus d’une campagne expérimentale sur un démonstrateur dédié.