FR2863318A1 - Wind generator for power plant, has offset unit offsetting leading edge such that main axis extended between center of root base of blades and opposite ends of blades does not pass through rotational axis of hub - Google Patents
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Abstract
Description
Aérogénérateur à pales présentant un bord d'attaque déporté, et paleAerogenerator with blades having an offset leading edge, and blade
correspondante.corresponding.
L'invention concerne le domaine des aérogénérateurs. Plus précisément, l'invention concerne un aérogénérateur de type éolienne qui peut être groupé avec d'autres aérogénérateurs du même type pour former une centrale. The invention relates to the field of wind turbines. More specifically, the invention relates to a wind turbine type wind turbine that can be grouped with other wind turbines of the same type to form a plant.
Dans le domaine des aérogénérateurs, le principe des éoliennes est largement connu et appliqué. In the field of wind turbines, the principle of wind turbines is widely known and applied.
Ces éoliennes peuvent être utilisées par des particuliers pour leur propre utilisation. Les éoliennes domestiques de ce type sont donc généralement isolées et de relativement petites dimensions. These wind turbines can be used by individuals for their own use. Domestic wind turbines of this type are therefore generally insulated and relatively small in size.
Une autre catégorie d'éoliennes est destinée à la production d'électricité à plus grande échelle: ces éoliennes sont de grandes dimensions et sont généralement regroupées en centrales. Another category of wind turbines is intended for larger-scale electricity production: these wind turbines are large in size and are generally grouped into power plants.
La production mondiale d'électricité par des éoliennes connaît actuellement un développement important, du fait notamment qu'elles représentent un moyen de production d'énergie écologique. The global production of electricity by wind turbines is currently undergoing significant development, in particular because they represent a means of producing ecological energy.
Toutefois, sur le plan technique, les éoliennes de grandes dimensions posent encore de nombreux problèmes. However, on a technical level, large wind turbines still pose many problems.
On rappelle qu'une éolienne, ou plus généralement un aérogénérateur, est constituée d'une mâture en haut de laquelle est placée une génératrice entraînée par un moyeu portant les pales (généralement au nombre de trois) . Le principe de fonctionnement consiste alors à transformer l'énergie cinétique du vent agissant sur les pales en énergie mécanique due au mouvement de rotation du rotor, puis à transformer cette énergie mécanique en énergie électrique. It is recalled that a wind turbine, or more generally an aerogenerator, consists of a mast at the top of which is placed a generator driven by a hub carrying the blades (generally three in number). The operating principle then consists in transforming the kinetic energy of the wind acting on the blades into mechanical energy due to the rotational movement of the rotor, and then transforming this mechanical energy into electrical energy.
Comme déjà mentionné précédemment, les éoliennes destinées à la production d'électricité à plus grande échelle présentent des dimensions de plus en plus importantes: les pales de ces éoliennes mesurent chacune par exemple 23 m (pour une puissance de 750 KW) ou plus, pour des puissances pouvant atteindre plusieurs mégawatts. La tendance actuelle est de chercher à augmenter la puissance des éoliennes. Ce qui a pour conséquence d'augmenter la longueur des pales. As already mentioned, wind turbines intended for larger-scale electricity production are becoming larger and larger: the blades of these wind turbines each measure, for example, 23 m (for a power of 750 KW) or more, for powers of up to several megawatts. The current trend is to seek to increase the power of wind turbines. This has the effect of increasing the length of the blades.
Les pales représentent une part significative dans le budget d'une éolienne. Leur durée de vie est donc devenue une préoccupation essentielle des constructeurs (pour exemple la durée de vie programmée il y a 5 ans sur des pales de dimension proche de 25 m a été divisée par 2, soit ramenée à 10 ans, alors que des dégradations importantes apparaissent au bout de 3 à 4 ans voire moins). The blades represent a significant part of the budget of a wind turbine. Their lifespan has therefore become an essential concern for manufacturers (for example, the lifespan programmed 5 years ago on blades with a dimension close to 25 m has been divided by 2, or reduced to 10 years, while significant deterioration appear after 3 to 4 years or less).
Les principales sources de fatigue constatées sur les pales sont dues aux efforts aérodynamiques suivants, : vibrations; - fluctuation permanente de la vitesse du vent; rafales. The main sources of fatigue observed on the blades are due to the following aerodynamic forces: vibrations; - permanent fluctuation of the wind speed; gusts.
Une autre source de fatigue notable provient de l'action de l'éolienne sur la pale (par exemple lors des freinages visant à réguler la vitesse de rotation de l'éolienne ou lors de freinages d'urgence). Another source of significant fatigue comes from the action of the wind turbine on the blade (for example during braking to regulate the speed of rotation of the wind turbine or during emergency braking).
Parallèlement, la Demanderesse a mis en évidence que le passage d'une pale devant la mâture de l'éolienne génère des perturbations aérodynamiques importantes. Meanwhile, the Applicant has shown that the passage of a blade in front of the mast of the wind turbine generates significant aerodynamic disturbances.
En effet, de telles perturbations aérodynamiques se traduisent par une perte de portance au droit de la mâture qui peut atteindre 20 % et plus. Ces chargements et déchargements aérodynamiques successifs sont des facteurs de fatigue des pales qui peuvent entraîner des dégradations considérables de celles-ci. Indeed, such aerodynamic disturbances result in a loss of lift to the right of the mast that can reach 20% and more. These successive aerodynamic loading and unloading are blade fatigue factors which can lead to considerable damage to them.
On note que ce phénomène est d'autant plus sensible que les pales exécutent en moyenne 2,5 millions de cycles par an, étant considéré que la vitesse de rotation de la pale est généralement plafonnée de manière à limiter le bruit en extrémité de pale. It is noted that this phenomenon is all the more sensitive as the blades execute on average 2.5 million cycles per year, being considered that the speed of rotation of the blade is generally capped so as to limit the noise at the end of the blade.
L'invention a donc notamment pour objectif de pallier cet inconvénient de l'art antérieur. The invention therefore particularly aims to overcome this drawback of the prior art.
Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un aérogénérateur qui permette de limiter notablement les efforts s'exerçant sur les pales du fait des perturbations aérodynamiques générées par le passage des pales devant la mâture de 1' aérogénérateur. More specifically, the invention aims to provide an aerator that can significantly reduce the forces exerted on the blades due to aerodynamic disturbances generated by the passage of the blades in front of the mast of the wind turbine.
L'invention a également pour objectif de fournir un tel aérogénérateur qui permette également de réduire les risques de détérioration dus aux fortes rafales de vent. The invention also aims to provide such a wind turbine which also reduces the risk of deterioration due to strong gusts of wind.
L'invention a aussi pour objectif de fournir un tel aérogénérateur qui soit simple de conception et facile à mettre en oeuvre. The invention also aims to provide such a wind turbine that is simple in design and easy to implement.
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un aérogénérateur du type comprenant une mâture à l'extrémité supérieure de laquelle est monté un moyeu portant au moins une pale, caractérisé en ce que pour chacune desdites pales, des moyens de déport du bord d'attaque conçus de façon que l'axe principal s'étendant entre le centre de la base de la racine de la pale et l'extrémité opposée de ladite pale ne passe pas par l'axe de rotation dudit moyeu, permettant de limiter les perturbations aérodynamiques dues au passage desdites pales devant ladite mâture. These objectives, as well as others which will appear later, are achieved thanks to the invention which relates to an aerogenerator of the type comprising a mast at the upper end of which is mounted a hub carrying at least one blade, characterized in that for each of said blades, means of offset of the leading edge designed so that the main axis extending between the center of the base of the root of the blade and the opposite end of said blade does not pass not by the axis of rotation of said hub, to limit the aerodynamic disturbances due to the passage of said blades in front of said mast.
De cette façon, on décale l'axe principal de la pale par rapport à sa position habituelle, consistant à occuper une position radiale par rapport au moyeu. In this way, the main axis of the blade is shifted from its usual position of occupying a radial position relative to the hub.
Ainsi, comme cela va apparaître encore plus clairement par la suite, on atténue considérablement les perturbations aérodynamiques générées par le passage de la pale devant la mâture, en évitant que la pale ne passe au droit de la mâture comme c'est le cas avec les aérogénérateurs traditionnels de l'art antérieur. Thus, as it will appear even more clearly later on, the aerodynamic disturbances generated by the passage of the blade in front of the mast are considerably reduced, while preventing the blade from passing over the mast as is the case with the traditional wind turbines of the prior art.
Le déport de pale obtenu se traduit par le fait que le passage du bord d'attaque de la pale devant la mâture est progressif, ce qui limite considérablement les chargements et déchargements aérodynamiques successifs. The obtained blade offset results in the fact that the passage of the leading edge of the blade in front of the mast is progressive, which considerably limits the successive aerodynamic loading and unloading.
Par conséquent, la fatigue de la pale due aux perturbations aérodynamiques mentionnées précédemment est considérablement réduite. As a result, blade fatigue due to aerodynamic disturbances mentioned above is considerably reduced.
Selon un premier mode de réalisation, lesdits moyens de déport comprennent avantageusement une entretoise intercalée entre la racine de chacune desdites pales et ledit moyeu, ladite entretoise présentant une surface de contact avec ledit moyeu et une surface de contact avec ladite racine formant un angle non nul entre elles. According to a first embodiment, said offset means advantageously comprise a spacer interposed between the root of each of said blades and said hub, said spacer having a contact surface with said hub and a contact surface with said root forming a non-zero angle between them.
Selon un deuxième mode de réalisation, lesdits moyens de déport comprennent des logements ménagés sur ledit moyeu pour recevoir la racine desdites pales, lesdits logements présentant un axe longitudinal qui ne passe pas 10 par l'axe de rotation dudit moyeu. According to a second embodiment, said offset means comprise housings provided on said hub for receiving the root of said blades, said housings having a longitudinal axis which does not pass through the axis of rotation of said hub.
Selon un troisième mode de réalisation, ladite racine présente au moins deux portions dans le prolongement l'une de l'autre et dont les axes longitudinaux forment un angle non nul entre eux. According to a third embodiment, said root has at least two portions in the extension of one another and whose longitudinal axes form a non-zero angle between them.
Selon une première approche, chaque pale est conformée et/ou montée 15 sur ledit moyeu de façon que l'extrémité proximale dudit bord d'attaque par rapport audit moyeu, passe devant ladite mâture avant l'extrémité distale dudit bord d'attaque. According to a first approach, each blade is shaped and / or mounted on said hub so that the proximal end of said leading edge with respect to said hub passes said mast before the distal end of said leading edge.
On obtient ainsi un déport dit négatif, présentant les avantages suivants: le chargement/choc aérodynamique dû au passage devant la mâture est vu en premier par le pied de pale (plus rigide et plus résistant) avant de se propager progressivement vers l'extrémité de pale au cours de la rotation, du fait du décalage du bord d'attaque par rapport à l'axe principal, un déport positif nécessiterait une entretoise avec un angle plus important pour annuler le décalage négatif naturel du bord d'attaque, Selon une deuxième approche, chaque pale est conformée et/ou montée sur ledit moyeu de façon que l'extrémité proximale dudit bord d'attaque par rapport audit moyeu, passe devant ladite mâture après l'extrémité distale dudit 30 bord d'attaque. 25 A so-called negative offset is thus obtained, with the following advantages: the loading / aerodynamic shock due to the passage in front of the mast is first seen by the blade root (more rigid and more resistant) before spreading progressively towards the end of during the rotation, because of the offset of the leading edge relative to the main axis, a positive offset would require a spacer with a larger angle to cancel the negative natural offset of the leading edge, According to a second In approach, each blade is shaped and / or mounted on said hub so that the proximal end of said leading edge with respect to said hub passes said mast after the distal end of said leading edge. 25
On obtient ainsi un déport positif. This gives a positive offset.
Selon une autre caractéristique avantageuse, chaque pale est conformée et/ou montée sur ledit moyeu de façon que, dans le plan vertical perpendiculaire au plan de rotation desdites pales, le bord d'attaque desdites pales forme un angle non nul avec l'axe longitudinal de ladite mâture lorsque ledit bord d'attaque est sensiblement vertical. According to another advantageous characteristic, each blade is shaped and / or mounted on said hub so that, in the vertical plane perpendicular to the plane of rotation of said blades, the leading edge of said blades forms a non-zero angle with the longitudinal axis. said mast when said leading edge is substantially vertical.
Une telle caractéristique contribue également à réduire considérablement la fatigue de la pale due aux perturbations aérodynamiques engendrées par le passage de la pale devant la mâture. Such a characteristic also contributes to considerably reducing blade fatigue due to aerodynamic disturbances caused by the passage of the blade in front of the mast.
Un autre avantage de cette approche est que, la distance entre l'extrémité distale de la pale par rapport à la mâture étant augmentée, on supprime, ou à tout le moins on réduit considérablement les risques d'accrochage de la pale avec la mâture lors de rafales de vent violentes. Another advantage of this approach is that, the distance between the distal end of the blade relative to the mast being increased, it eliminates, or at least significantly reduces the risk of attachment of the blade with the mast during violent gusts of wind.
On note que l'angle en question pourra varier autant que de besoin dans une plage allant de 0 à environ 45 , ceci notamment en fonction des dimensions des pales, mais également en fonction des dimensions du rotor. Note that the angle in question may vary as much as necessary in a range from 0 to about 45, this in particular according to the dimensions of the blades, but also depending on the dimensions of the rotor.
Avantageusement, ladite racine desdites pales présente une bride, présentant préférentiellement des alésages filetés débouchant librement en direction dudit moyeu, ladite bride étant au moins partiellement adossée contre ladite racine et solidarisée avec celle-ci. Advantageously, said root of said blades has a flange, preferably having threaded bores opening freely towards said hub, said flange being at least partially backed against said root and secured thereto.
On note que cette bride pourra être droite (c'est-à-dire coaxiale avec la racine de la pale) ou coudée pour constituer une pièce formant entretoise entre la racine et le moyeu, tel qu'indiqué précédemment. Note that this flange may be straight (that is to say coaxial with the root of the blade) or bent to form a piece forming a spacer between the root and the hub, as indicated above.
On rappelle que, selon l'art antérieur, la liaison de la pale au moyen de l'aérogénérateur est classiquement en oeuvre des inserts filetés pénétrant radialement la racine de la pale, ces inserts étant destinés à coopérer avec des boulons assurant le maintien de la racine de la pale contre un élément du moyeu. It is recalled that, according to the prior art, the connection of the blade by means of the aerogenerator is conventionally implemented by threaded inserts radially penetrating the root of the blade, these inserts being intended to cooperate with bolts ensuring the maintenance of the root of the blade against an element of the hub.
Dans une telle liaison, on dénombre jusqu'à quarante points de fixation pour une pale de 23 m, c'est-à-dire quarante inserts pénétrant radialement la racine de la pale. Ces quarante inserts impliquent donc quarante perçages de la racine, ce qui tend à fragiliser celle-ci. In such a connection, there are up to forty attachment points for a blade of 23 m, that is to say forty inserts radially penetrating the root of the blade. These forty inserts imply forty holes of the root, which tends to weaken it.
Pour assurer une résistance mécanique de la liaison, on prévoit traditionnellement: d'éloigner les inserts de l'extrémité de la racine et de cercler l'extrémité de la racine; d'augmenter l'épaisseur de la racine pour compenser la perte de section de celle-ci du fait des perçages formant logement pour les inserts. To ensure mechanical strength of the connection, it is traditionally provided: to move the inserts away from the end of the root and to circle the end of the root; to increase the thickness of the root to compensate for the loss of section thereof due to the holes forming a housing for the inserts.
Ce type de liaison présente plusieurs inconvénients. This type of connection has several disadvantages.
En premier lieu, cette liaison impose la réalisation des perçages pour la mise en place des inserts filetés, ce qui entraînent inévitablement des ruptures dans les fibres (la racine étant le plus souvent réalisée en fibres de verre et/ou de carbone) longitudinales. Firstly, this connection requires the realization of holes for the introduction of threaded inserts, which inevitably lead to breaks in the fibers (the root is usually made of glass fibers and / or carbon) longitudinal.
Ceci fragilise la racine, alors que la résistance de celle-ci est un des éléments essentiels dans la réalisation d'une pale. This weakens the root, while the resistance of it is one of the essential elements in the realization of a blade.
En second lieu, l'augmentation de l'épaisseur de la racine et l'ajout d'un cerclage tendent à augmenter sensiblement le poids de la pale. In the second place, the increase of the thickness of the root and the addition of a strapping tend to increase the weight of the blade substantially.
Or, pour augmenter le rendement et la fiabilité des éoliennes actuelles, on cherche notamment à réduire le poids des pales, tout en conservant bien entendu une résistance mécanique satisfaisante. Les solutions actuelles pour la fixation des pales au moyeu vont donc à l'inverse de cette recherche de gain de poids, sans pour autant garantir à la pale une tenue mécanique fiable dans le temps. However, to increase the efficiency and reliability of current wind turbines, one seeks in particular to reduce the weight of the blades, while of course maintaining a satisfactory mechanical strength. Current solutions for fixing the blades to the hub are therefore the opposite of this search for weight gain, without guaranteeing the blade a reliable mechanical behavior over time.
Avec une bride selon l'invention, les alésages filetés sont prévus pour être présentés en bout de la racine de la pale, de façon à déboucher librement vers le moyeu, soit dans le prolongement de la racine, soit de façon à s'inscrire sensiblement dans le plan extrême de la racine de la pale. On comprend donc que l'intégrité mécanique de la racine n'est pas atteinte du fait des perçages réalisés pour la mise en place d'inserts encastrés comme c'est le cas selon l'art antérieur. With a flange according to the invention, the threaded bores are intended to be presented at the end of the root of the blade, so as to open freely towards the hub, either in the extension of the root, or so as to register substantially in the extreme plane of the root of the blade. It is therefore understood that the mechanical integrity of the root is not reached because of the holes made for the introduction of inserts embedded as is the case according to the prior art.
Il n'est donc plus nécessaire d'augmenter démesurément l'épaisseur de la racine de la pale dans la mesure où l'on évite de rapporter un cerclage, nécessaire dans les solutions classiques pour compenser la perte de section due aux perçages. It is therefore no longer necessary to increase disproportionately the thickness of the root of the blade to the extent that it avoids reporting a strapping, necessary in conventional solutions to compensate for the loss of section due to drilling.
Des gains de poids notables peuvent donc être envisagés grâce à cette caractéristique. Significant weight gains can therefore be envisaged thanks to this characteristic.
Avantageusement, ladite bride présente au moins deux parties: une assise dans laquelle sont ménagés lesdits alésages filetés; des moyens de solidarisation destinés à assurer la solidarisation de ladite bride à ladite racine, et s'étendant à partir de ladite assise. Advantageously, said flange has at least two parts: a seat in which said threaded bores are formed; securing means for securing said flange to said root, and extending from said seat.
On obtient de cette façon une bride avec une assise permettant de présenter des alésages filetés qui débouchent librement, cette assise faisant unité avec des moyens de solidarisation qui s'étendent essentiellement en direction longitudinale de la racine comme cela apparaîtra clairement par la suite, par opposition en quelque sorte aux inserts de l'art antérieur, disposés et encastrés radialement. In this way, a flange with a seat is obtained making it possible to present threaded bores which open out freely, this seat uniting with fastening means which extend essentially in the longitudinal direction of the root, as will be clearly apparent thereafter, as opposed to in a way to the inserts of the prior art, arranged and recessed radially.
L'invention concerne également un moyeu d'aérogénérateur qui présente des logements pour recevoir la racine desdites pales, lesdits logements présentant un axe longitudinal qui ne passe pas par l'axe de rotation dudit moyeu. The invention also relates to a wind turbine hub which has housings for receiving the root of said blades, said housing having a longitudinal axis which does not pass through the axis of rotation of said hub.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels: les figures 1 et 2 sont des vues respectivement de face et de côté d'un aérogénérateur selon l'art antérieur; les figures 3 et 4 sont chacune des vues d'un mode de réalisation d'une pale d'aérogénérateur selon l'invention; la figure 5 est une vue partielle de côté d'un aérogénérateur selon l'invention; - la figure 6 est une vue en coupe d'une bride équipant une pale 30 d'aérogénérateur selon l'invention; les figures 7 à 10 sont des vues successives de la rotation des pales d'un aérogénérateur selon le mode de réalisation illustré par les figures 3 et 4; la figure 11 est une vue d'un aérogénérateur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 12 est une vue d'un moyeu destiné à équiper un aérogénérateur selon le mode de réalisation illustré par la figure 11. Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the following description of a preferred embodiment of the invention, given by way of illustrative and nonlimiting example, and the appended drawings among which: Figures 1 and 2 are views respectively front and side of a wind turbine according to the prior art; Figures 3 and 4 are each views of an embodiment of a wind turbine blade according to the invention; Figure 5 is a partial side view of an aerator according to the invention; FIG. 6 is a sectional view of a flange equipping an aerogenerator blade 30 according to the invention; Figures 7 to 10 are successive views of the rotation of the blades of an aerator according to the embodiment illustrated in Figures 3 and 4; Figure 11 is a view of a wind turbine according to a second embodiment of the invention; FIG. 12 is a view of a hub intended to equip a wind turbine according to the embodiment illustrated in FIG. 11.
En référence aux figures 1 et 2, un aérogénérateur est classiquement constitué d'une mâture 1, en haut de laquelle est monté un moyeu portant trois pales 3. With reference to FIGS. 1 and 2, an aerogenerator is conventionally constituted of a mast 1, at the top of which is mounted a hub carrying three blades 3.
On note que, tel que représenté sur la figure 1, la pale 3 qui pointe vers le bas passe au droit de la mâture 1, c'est-à-dire que la pale 3 passe devant la mâture selon une orientation radiale par rapport au moyeu 2. Note that, as shown in Figure 1, the blade 3 which points downwards passes to the right of the mast 1, that is to say that the blade 3 passes in front of the mast in a radial orientation relative to the hub 2.
Selon l'invention, on prévoit des moyens de déport des bords d'attaque 31 des pales 3 pour permettre de limiter les perturbations aérodynamiques dues au passage des pales devant la mâture, ce déport se traduisant en l'occurrence par le fait que l'axe principal 311 (reliant virtuellement le centre de la base de la racine 32 et l'extrémité de la pale opposée à la racine) ne passe pas par l'axe de rotation 21 du moyeu 2. Ceci est clairement illustré par les figures 7 et 11 qui représentent chacune un mode de réalisation de l'invention. According to the invention, means of offset of the leading edges 31 of the blades 3 are provided to make it possible to limit the aerodynamic disturbances due to the passage of the blades in front of the mast, this offset resulting in this case by the fact that the main axis 311 (virtually connecting the center of the base of the root 32 and the end of the blade opposite the root) does not pass through the axis of rotation 21 of the hub 2. This is clearly illustrated by FIGS. 11 which each represent an embodiment of the invention.
Selon un premier mode de réalisation illustré par la figure 3, le déport du bord d'attaque 31 est un déport dit négatif. According to a first embodiment illustrated in FIG. 3, the offset of the leading edge 31 is a so-called negative offset.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré par la figure 4, le déport du bord d'attaque 31 est un déport positif, c'est-à-dire que l'extrémité du bord d'attaque proche du moyeu passe devant la mâture après son autre extrémité opposée (dans l'hypothèse d'une rotation dans le sens horaire sur la figure 4). According to a second embodiment illustrated in FIG. 4, the offset of the leading edge 31 is a positive offset, that is to say that the end of the leading edge near the hub passes in front of the mast after its opposite end (assuming a clockwise rotation in Figure 4).
Selon une autre caractéristique illustrée par la figure 5, le mât des pales 3 forme un angle a, dans le plan vertical perpendiculaire au plan de rotation des pales, avec l'axe longitudinal de la mâture 1. According to another characteristic illustrated in FIG. 5, the blade mast 3 forms an angle α, in the vertical plane perpendicular to the plane of rotation of the blades, with the longitudinal axis of the mast 1.
A titre indicatif, l'angle a tel qu'il apparaît sur la figure 5 est d'environ 150. As an indication, the angle α as shown in Figure 5 is about 150.
Un déport selon l'invention peut être obtenu en prévoyant de placer une entretoise 4 entre l'extrémité (la racine) de la pale 3 et l'élément du moyeu sur lequel la pale est rapportée, une telle entretoise présentant une surface d'appui avec l'extrémité de la pale et une surface d'appui avec le moyeu, les deux surfaces formant un angle non nul entre elles. An offset according to the invention can be obtained by providing for placing a spacer 4 between the end (the root) of the blade 3 and the element of the hub on which the blade is attached, such a spacer having a bearing surface with the end of the blade and a bearing surface with the hub, the two surfaces forming a non-zero angle therebetween.
Cet aspect est clairement illustré par les figures 3 et 4 qui montrent une entretoise 4 coudée qui permet de déporter le bord d'attaque selon l'invention. This aspect is clearly illustrated in Figures 3 and 4 which show a spacer 4 bent which allows to deport the leading edge according to the invention.
Les figures 7 à 10 sont des vues successives d'un aérogénérateur dont les pales sont en rotation dans le sens indiqué par la flèche R, les pales étant montées sur le moyeu 2 par l'intermédiaire d'une entretoise 4. Figures 7 to 10 are successive views of an aerogenerator whose blades are rotating in the direction indicated by the arrow R, the blades being mounted on the hub 2 by means of a spacer 4.
Comme on le remarque clairement sur les figures 7 à 10 sur lesquelles on peut suivre l'une des pales 3 respectivement en position avant la mâture (figure 7), au voisinage de la mâture (figures 8 et 9) et après la mâture (figure 10), l'axe principal 311 et le bord d'attaque 31 occupent une position déportée par rapport à la ligne radiale 11 correspondant à la génératrice de la mâture (celle-ci étant cylindrique ou tronconique) susceptible d'être la plus proche des pales. As can be clearly seen in FIGS. 7 to 10 on which one of the blades 3 can be followed respectively in position before the mast (FIG. 7), in the vicinity of the mast (FIGS. 8 and 9) and after the mast (FIG. 10), the main axis 311 and the leading edge 31 occupy a position offset with respect to the radial line 11 corresponding to the generatrix of the mast (the latter being cylindrical or frustoconical) likely to be the closest to the blades.
Selon un autre mode de réalisation illustré par les figures 11 et 12, les moyens de déports sont essentiellement obtenus à l'aide des logements 22 prévus dans le moyeu 2 pour recevoir la racine de la pale, ou l'entretoise. According to another embodiment illustrated in FIGS. 11 and 12, the offset means are essentially obtained using the housings 22 provided in the hub 2 to receive the root of the blade, or the spacer.
Tel que cela apparaît sur la figure 12, les logements 22 présentent chacun un axe longitudinal qui ne passe pas par l'axe de rotation 21 du moyeu 2. As shown in FIG. 12, the housings 22 each have a longitudinal axis that does not pass through the axis of rotation 21 of the hub 2.
Selon une autre caractéristique, la racine des pales est pourvue d'une bride 5 de fixation de la pale au moyeu. Cette bride pourra être coudée (pour obtenir une configuration coudée similaire à celle illustrée par les figures 3 et 4), ou être droite dans le mode de réalisation illustré par les figures 11 et 12. According to another characteristic, the root of the blades is provided with a flange 5 for fixing the blade to the hub. This flange may be bent (to obtain a bent configuration similar to that shown in Figures 3 and 4), or be straight in the embodiment illustrated by Figures 11 and 12.
Une telle bride est illustrée par la figure 6. Such a flange is illustrated in FIG.
Tel que cela apparaît sur la figure 6, la bride présente des alésages filetés 51 qui s'étendent de façon à déboucher librement en direction du moyeu (non représenté) sur lequel la pale est destinée à être rapportée et solidarisée à l'aide de moyens de vissage coopérant avec les alésages filetés 51. As shown in FIG. 6, the flange has threaded bores 51 which extend so as to open freely towards the hub (not shown) on which the blade is intended to be attached and secured using means screwing cooperating with the threaded bores 51.
Cette bride 5 comprend deux parties: une assise 52, dans laquelle sont ménagés des alésages filetés 51, cette assise 52 venant s'adosser contre un épaulement 111 de la racine 1, après solidarisation de la bride 5 et de la racine 32; un élément essentiellement tubulaire 53 s'étendant à partir de l'assise 52, cet élément tubulaire 53 étant coaxial avec la racine 32 et formant moyens de solidarisation de la bride 5 avec la racine 32. This flange 5 comprises two parts: a seat 52, in which threaded bores 51 are formed, this seat 52 resting against a shoulder 111 of the root 1, after securing the flange 5 and the root 32; a substantially tubular element 53 extending from the seat 52, this tubular element 53 being coaxial with the root 32 and forming means for securing the flange 5 with the root 32.
Tel qu'illustré sur la figure 6, la surface externe et la surface interne de l'élément tubulaire 53 présentent chacune une portion conique, respectivement 531, 54 dont les conicités sont inversées (celles-ci ne présentant pas nécessairement le même degré de conicité). As illustrated in FIG. 6, the outer surface and the inner surface of the tubular element 53 each have a conical portion, respectively 531, 54 whose conicities are inverted (these do not necessarily have the same degree of conicity ).
Par ailleurs, des rainures annulaires 55 sont ménagées sur les surfaces internes et externes de la bride 5. Furthermore, annular grooves 55 are provided on the inner and outer surfaces of the flange 5.
Tel que cela apparaît clairement sur la figure 6, l'élément tubulaire 53 est noyé dans la paroi de la racine 32 (représentée en traits pointillés). As clearly shown in Figure 6, the tubular member 53 is embedded in the wall of the root 32 (shown in broken lines).
Ainsi, la portion conique 531 de la surface externe, la surface conique 54 de la surface interne et la pluralité de rainures 55 de la bride 5 constituent des moyens de retenue axiale de la bride 5 par rapport à la racine 32. Thus, the conical portion 531 of the outer surface, the conical surface 54 of the inner surface and the plurality of grooves 55 of the flange 5 constitute axial retention means of the flange 5 with respect to the root 32.
En d'autres termes, le profil de l'insert composé de sa double conicité permet de reprendre l'effet centrifuge de la pale en rotation combiné au moment d'encastrement du à l'effort aérodynamique (pression exercée par le vent). In other words, the profile of the insert composed of its double conicity makes it possible to resume the centrifugal effect of the rotating blade combined with the moment of embedding due to the aerodynamic force (pressure exerted by the wind).
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