Modélisation du transfert thermique et du transfert de masse lors du processus d’accrétion de glace et de dégivrage des pales d’éoliennes

Le givrage dans les parcs éoliens est un phénomène néfaste qui entraine des arrêts de production, des pertes aérodynamiques et réduit la durée de vie des équipements. La chute de blocs de glace après les événements givrants constitue également un sérieux problème de sécurité pour le public et les installations aux alentours. Plusieurs approches et technologies ont été mises en oeuvre pour pallier les effets du givrage dans les parcs éoliens. Et, il commence à apparaître sur le marché des éoliennes conçues pour être plus robustes en climat froid et équipées de systèmes de protection contre le givre. L’objectif de ce projet est de fournir à l’exploitant de parc des outils permettant d’estimer la consommation énergétique en mode antigivrage et dégivrage pour un système de protection contre le givre basé sur le chauffage thermique d’une part et, d’autre part, de proposer une démarche analytique permettant de choisir le système le plus adapté pour un contexte donné. Les outils proposés dans ce document ont été choisis en fonction de leur efficacité et de leur simplicité. Notre méthodologie d’antigivrage consiste à développer un modèle antigivre basé sur une extension des travaux de Kays & Crawford pour la plaque plane ; pour le dégivrage, proposer à partir d’expériences en soufflerie une corrélation qui puisse calculer l’épaisseur de glace à fondre pour détacher un bloc de glace accumulé sur une pale et, finalement, à l’aide d’une méthode analytique d’analyse multicritère combinée avec une définition de paramètres permettant de caractériser les systèmes de protection contre le givre, proposer un outil d’aide à la décision pour le choix de la technologie optimale