Transformation de l’énergie mécanique – fluidique

I) Application mettant en œuvre cette application

Cette transformation de l’énergie regroupe d’une part les turbines et les éoliennes pour la transformation énergie fluidique en énergie mécanique et d’autre part les pompes, moteurs hydraulique, ventilateur pour la transformation énergie mécanique, énergie fluidique. On se limitera aux machines dite incompressible.

II) Energie fluidique

1) Rappel

L’énergie fluidique est liée, au débit et a l’énergie volumique (ou pression) en amont ou en aval de l’objet étudier, la puissance :

Pfluidique = θv / EFaval – EFamont

Pfluidique = puissance en watts (W)
Θv = débit volumique en m3/s
Efaval = énergie fluidique volumique en J/m3 en aval
Efamont = énergie fluidique volumique en J/m3 en amont

Efamont Efaval

Sens du fluide

Rappel les J/m3 = Pa

Si Pfluidique est supérieur a 0 il s’agit d’une pompe ou d’un vent
Si Pfluidique est inférieur a 0 il s’agit d’éolienne

2) Energie éolienne, énergie des courants

L’énergie éolienne est une ressource d’énergie renouvelable. Elle est caractériser par la capacité de mettre en mouvement des objets. Elles dépendent de la situation géographique et des situations météorologiques. Avant d’installer une éolienne il faut savoir si le site est exploitable ; on fait une etude de faisabilité pour estimer la ressource énergétique, on mesure la vitesse du vent et sont orientation en fréquence fixe. La puissance éolienne perçue par une surface de 1m² traversé par un vent de vitesse v a pour expression.

Peol = ½ ρair v3

Peol en Watts
D ρair en kilogramme m3
V= vitesse en m/s
Application

Calculer la puissance volumique cinétique

P = ½ ρair * V3

P= ½ * 1,2 * 103 = 600 W/m3

Ps = P/S = 600w/m²

III) Energie et puissance mécanique

1) Energie mécanique