Brevet FR3013775A1 — publié le 20150529

La présente invention consiste à modifier des pales d'éolienne pour améliorer le rendement à condition que les pales soient partiellement creuses, près du bord de fuite, pour que le vent puisse exercer son action par l'intérieur de celles-ci. Il faut pour cela des ouvertures judicieusement dimensionnées et placées pour que l'action de l'air capté puisse diminuer la traînée. Cette diminution de la traînée engendre une augmentation relative de la portance puisque ces deux forces sont connexes. Si l'effet de la portance augmente nous aurons plus de puissance. Auparavant des inventeurs se sont penchés sur la conception des pales d'éolienne de diverses façons : 1) Le brevet suisse n° 504 687 du 15/06/1975 montre une éolienne bipale très partiellemnt creuse ; elle possède une embouchure qui se prolonge par un conduit longeant le bord d'attaque et aboutissant en bout de pale par une tuyère. L'inventeur argue de la force centrifuge pour améliorer son rendement. 2) Le brevet français n° 00 11951 du 20/09/2000 montre une pale creuse avec entrée d'air sur l'intrados et des tuyères sur le bord de fuite vers l'extrémité de la pale, de surface plus petite, pour bénéficier d'une pression intérieure engendrant une poussée réactive à la sortie. Les résultats ne sont pas positifs. 3) Le brevet français n° 0301641 du 12/03/2003 montre une pale entièrement creuse avec une entrée d'air sur le bord d'attaque côté intrados et des sorties d'air en forme de fente situées sur le bord de fuite. Les résultats semblaient prometteurs mais la réalisation difficile. Pour réaliser la présente invention et obtenir une amélioration du rendement, en toute sécurité, il faut : a) Renforcer la rigidité de la pale du fait de la présence de l'entrée d'air (4), des rainures d'évacuation (5) et d'une partie creuse de la pale (8) en prévoyant une poutre-raidisseur de renfort (16) entre intrados et extrados, depuis le pied de la pale (13) jusqu'à son extrémité (12). b) Pratiquer une ouverture d'air (4) de forme oblongue sur le pied de la pale, côté intrados (14) à la naissance du renflement de raccord au profil, munie d'un déflecteur extérieur (15) en saillie sur le bord inférieur de l'ouverture et dérivant un flux d'air vers l'intérieur de la 10 pale au cours de la rotation (17). c) Aménager une fente étroite (5)sur le bord de fuite (3), en fonction de la longueur de la pale, la fente étroite se développe sur les 4/5 environ de la longueur de la pale. d) Installer des entretoises (6) dans la partie arriàre 15 du profil à l'intérieur de cette fente du bord de fuite (entre intrados et extrados) ; inclinées à 45° environ par rapport au profil(divergentes),elles sont en nombre suffisant et de longueur adéquate, et permettent de rigidifier le bord de fuite et de répartir régulièrement le 20 flux d'air. Afin d'éviter les turbulences, ces entretoises s'arrêtent à une distance de la fente égale à la largeur de celle-ci, et sont biseautées. e) Ménager un espace interne prolongeant l'ouverture (4), limité par la cloison du renfort intérieur (16)d'une 25 part et les parois internes du profil d'autre part,jusqu'au bord de fuite par l'intermédiaire des entretoises. Cet espace constitue la partie creuse de la pale (8). f) Il faut que la surface de l'entrée d'air soit largement supérieure à la surface des sorties d'air. 30 Le but de cette invention est de diminuer la traînée , ce qui provoque du même coup une augmentation de la portance, donc de la puissance de l'éolienne. Lorsque la pale tourne, l'air se divise : une partie glisse le long de l'intrados (19), l'autre glisse sur 35 l'extrados (20), se rejoignent sur le bord de fuite (3) à des vitesses différentes ; cela entraîne des tourbillons, lesquels provoquent une succion qui génère la traînée. Pour détruire une partie de cette traînée l'inventeur introduit de l'air dans la pale comme il est indiqué dans le 5 paragraphe b). Cet air capté près du moyeu à une vitesse relativement lente sera aspiré à la sortie du bord de fuite (3) par l'air extérieur (côté intrados (10) et côté extrados (20)) qui circule à une vitesse beaucoup plus grande et qui croit en 10 fonction de la longueur de la pale et de la vitesse de rotation. L'air aspiré détruira à sa sortie les tourbillons qui auraient été provoqués pare une pale normale. Les entretoises inclinées (6), à l'intérieur de la pale, 15 ont sur le fonctionnement l'avantage de faciliter l'écoulement de l'air sans provoquer de couple retardant. Les dessins annexés illustrent cette invention : Fig.1 Dessin montrant l'intrados, l'ouverture d'entrée 20 de l'air, le déflecteur, la fente sur le bord de fuite. Fig.2 Coupe longitudinale de la pale côté intrados, avec ouverture d'entrée, poutre de renfort du pied de la pale à son extrémité et partie pleine de la pale. Fig.3 Coupe longitudinale de la pale côté extrados, avec 25 entretoises, poutre-raidisseur et partie pleine de la pale. Fig.4 Bord d'attaque. Fig.5 Bord de fuite avec position des extrémités des entretoises. Fig.6 Coupe transversale (profil). 30 Fig.7 Vue intérieure de la pale. Légendes 1 pale 2 bord d'attaque 3 bord de fuite 4 ouverture d'entrée du vent fente sur le bord de fuite 6 entretoise inclinée 7 axe de rotation 8 partie creuse de la pale 9 partie pleine de la pale face intérieure de l'intrados 11 face intérieure de l'extrados 12 extrémité de la pale 13 pied de pale 14 intrados déflecteur 16 poutre-raidisseur de renfort 17 sens de rotation de la pale 18 coupe transversale (profil) 19 écoulement de l'air sur l'intrados écoulement de l'air sur l'extrados 21 écoulement de l'air par aspiration REVENDICATIONS1) Pale partiellement creuse caractérisée en ce qu'elle comporte (fig.1) une ouverture (4) située sur l'intrados, un déflecteur extérieur(15),des entretoises (6) fixées à l'intérieur de la partie arrière du profil(8), une fente étroite (5) pratiquée dans le bord de fuite(3) pour la sortie du flux d'air intérieur, et une poutre-raidisseur de renfort intérieur (16) qui va du pied à l'extrémité de la pale. 2) Pale selon la revendication 1 caractérisée en ce que la poutre de renfort(16) qui va du pied à l'extrémité de la pale constitue une cloison entre la partie pleine(9) et la partie creuse(8). 3) Pale selon la revendication 1 caractérisée en ce que 15 l'ouverture (4) pour l'entrée du vent êst oblongue et située côté intrados (14) prés du pied de pale, au niveau du renflement de celle-ci ; et en ce que le déflecteur extérieur (15) est placé en saillie sur le bord inférieur de l'ouverture pour bien dévier l'air vers l'intérieur de la 20 pale au cours de la rotation de celle-ci. 4) Pale selon la revendication 1 caractérisée en ce que la fente étroite (5) pratiquée sur le bord de fuite(3) se développe sur 4/5 environ de la longueur de la pale, et présente une surface nettement inférieure à la surface 25 d'entrée d'air (4). 5) Pale selon les revendications 1,2,4 caractérisée en ce que les entretoises placées à l'intérieur du profil sont ouvertes d'environ 45° pour faciliter l'écoulement ; en nombre suffisant et de longueur adéquate pour assurer la 30 rigidité du bord de fuite ; biseautées côté sortie et s'arrêtant à une distance de la fente (5) égale à la largeur de celle-ci, pour répartir uniformément l'air et empêcher la formation de turbulences.