Une étudiante révolutionne l'efficacité des éoliennes
Divya Tyagi, étudiante à Penn State, modernise une équation mathématique centenaire pour améliorer l'efficacité des éoliennes. Une révolution dans l'énergie renouvelable !
Une étudiante diplômée a récemment modernisé une équation mathématique centenaire dans le but d'optimiser l'efficacité des éoliennes. Divya Tyagi, qui poursuit ses études à l'Université d'État de Pennsylvanie (Penn State), a revisité une formule développée il y a 100 ans par l'aérodynamicien Hermann Glauert. Cette équation, conçue pour évaluer le coefficient de puissance maximal, a joué un rôle crucial dans l'amélioration des performances des disques d'actionneur rotatif, contribuant ainsi à des avancées notables dans le domaine de l'énergie éolienne, comme l'a souligné R&D World.
Malgré son importance historique, l'équation de Glauert présentait certaines limites, ne tenant pas compte de tous les éléments qui influencent l'efficacité des éoliennes. En se penchant sur cette formule, Tyagi a réussi à l'affiner, la rendant non seulement plus accessible, mais également mieux adaptée aux réalités contemporaines de l'énergie éolienne. Ses recherches ont été récemment publiées dans la revue Wind Energy Science, témoignant de l'impact de son travail sur le secteur.
Dans son étude, Tyagi a élaboré un addendum à l'équation de Glauert, permettant de déterminer les performances aérodynamiques optimales d'une éolienne en analysant les conditions d'écoulement idéales pour maximiser la puissance de sortie. Elle a enrichi la formule en intégrant des forces supplémentaires, telles que la poussée sous le vent et les moments de flexion, en tant que coefficients. Cette approche innovante pourrait transformer la manière dont les éoliennes sont conçues et évaluées, ouvrant la voie à une efficacité accrue dans la production d'énergie renouvelable.
Comment les recherches de Tyagi transforment-elles l'énergie éolienne ?
Sven Schmitz, co-auteur de l'article et directeur de recherche à Tyagi, ainsi que membre du corps professoral à l'Institut de l'énergie et de l'environnement de Penn State, explique un concept fondamental en matière d'éoliennes. Imaginez que vous tenez vos bras écartés et qu'une personne exerce une pression sur votre paume ; vous devez alors résister à cette force. Ce phénomène, qu'il appelle la force de poussée sous le vent et le moment de flexion à la racine, est également crucial pour les éoliennes. Schmitz souligne l'importance de bien comprendre l'ampleur de la charge totale, un aspect que Glauert n'avait pas pris en compte dans ses travaux.
En intégrant des coefficients supplémentaires dans leurs calculs, les chercheurs ont pu réviser la formule initiale, ce qui permet d'obtenir des informations plus précises sur les divers facteurs qui influencent le rotor d'une turbine. Tyagi mentionne qu'une amélioration de seulement 1 % du coefficient de puissance d'une grande éolienne peut avoir un impact considérable sur sa production d'énergie. Cela pourrait même suffire à alimenter un quartier entier, ce qui montre à quel point chaque petit ajustement peut avoir des répercussions significatives sur l'efficacité énergétique.
La révision de la formule, grâce aux recherches menées par Tyagi, offre aux ingénieurs un outil pratique qu'ils pourront appliquer sur le terrain pour optimiser le rendement des éoliennes. À long terme, cette équation mise à jour pourrait favoriser une augmentation de la production d'énergie éolienne tout en réduisant les coûts. Schmitz conclut en affirmant que les véritables bénéfices se manifesteront dans la prochaine génération d'éoliennes, enrichies par les nouvelles connaissances acquises. Il est également convaincu que l'approche élégante de Divya trouvera sa place dans les salles de classe à travers le pays et au-delà.
vu sur Ecowatch