Les deux boutons que vous utiliserez le plus dans Heliciel, sont certainement ces deux fonctions:

1. Re construire le vrillage optimum:
2. et Calculer performances hors design.

 

Re construire le vrillage optimum de la pale de l'hélice ou eolienne.

Lorsque vous modifiez la géométrie de votre hélice, par exemple en modifiant la longueur de pale, pour faire en sorte que le vrillage des pales, le modèle 3d et les performances de poussée et de couple soient actualisés d'apres le point de fonctionnement et la nouvelle géométrie de votre hélice, vous devez reconstruire votre hélice, Pour cela, cliquez sur le bouton (reconstruire) helice dans la barre d' outil :

Comment heliciel construit l'hélice?

2 méthodes de construction d'hélice sont possibles:

1. Construire une hélice avec des profils de pales constants. (loi par défaut, conseillée au début.)

   Si vous avez sélectionné la loi de profil constant (loi par défaut, conseillée au début.), les épaisseurs de la pale seront proportionnelles aux largeurs des éléments de la pale. Ceci implique que même si la largeur de la pale varie entre le pied et le bout de pale, la forme du profil reste constante. Lorsque vous cliquez sur re construire l' hélice, Heliciel sélectionne dans la base de données du profil constant imposé sur toute la pale, l'angle d' incidence procurant la meilleur finesse. Les données de Cx et Cz sont utilisées pour résoudre les système d' équations des vitesses induites, par la méthode des éléments de pales et de la variation de quantité de mouvement en tenant compte des corrections de pertes en bout de pale résultant de la théorie tourbillonnaire. Lorsque les vitesses induites sont résolues, Heliciel calcul les performances de couples et de poussées sur chaque éléments de pales et en déduit la résultante globale pour l'hélice. Le vrillage de la pale est effectué pour que les angles d' incidence tiennent compte de l' induction.

2. Construire une hélice avec une distribution de l'épaisseur modifiant la forme des profils. (plus complexe, à aborder lorsque l'on maitrise la methode par defaut.)

   Si vous avez sélectionné la loi de profil par épaisseur, vous pouvez utiliser le curseur de réglage des épaisseurs de pale indépendamment du curseur de réglage des largeurs de pale (= cordes des profils) . Ceci a pour effet de modifier et d' imposer des formes de profils différentes le long de la pale. La forme de profil a un point donné du rayon de pale est donc définie par la largeur de corde et l'épaisseur relative imposée. Héliciel recherche dans sa base de données les profils correspondant au mieux aux conditions de largeur et d' épaisseur demandées par l'utilisateur. La base de données n'etant pas infinie, les formes trouvées par heliciel seront peut être d' épaisseurs différentes que celles demandées.

 

C'est pour cela que le schéma de pale donne:

• en orange: l' épaisseur demandée avec les curseurs
• en vert: les épaisseurs trouvées dans la base de données

pour en savoir plus:distribution des épaisseur sur la pale

Lorsque vous cliquez sur re construire l' hélice, Heliciel parcours la base de données a la recherche des profils correspondant aux épaisseur relatives demandées et sélectionne les profils dont les performance de finesses sont les plus élevées. l'angle d' incidence procurant la meilleur finesse étant sélectionné pour chaque profils de pale, les données de Cx et Cz sont utilisées pour résoudre les systèmes d' équations des vitesses induites, par la méthode des éléments de pales et de la variation de quantité de mouvement en tenant compte des corrections de pertes en bout de pale résultant de la théorie tourbillonnaire. Lorsque les vitesses induites sont résolues, Heliciel calcul les performances de couples et de poussées sur chaque éléments de pales et en déduit la résultante globale pour l'hélice. Le vrillage de la pale est effectué pour que les angles d' incidence tiennent compte de l' induction.

 

Calculer les performances hors design Nous avons vus que la fonction reconstruire actualise le vrillage de pale pour qu'il corresponde au point de fonctionnement (vitesse fluide et vitesse de rotation) . Votre helice est donc construite pour un point de fonctionnement donné.

Dans la réalité il est fort possible que la vitesse du fluide ou que la vitesse de rotation soit différente du point de fonctionnement pour la quelle l'hélice de propulsion ou de captage a été dessinée.

Par exemple au départ de la rotation d'une pale d' éolienne il est intéressant de connaître le couple à une vitesse de vent donnée avec une vitesse de rotation quasi nulle, ne serait-ce que pour savoir si les efforts d'entrainement des différents équipements ne sont pas supérieur et interdise donc le démarrage de notre hélice...Ou encore pour une hélice de propulsion d'un bateau dont la vitesse diffère de la vitesse de croisière pour laquelle l'hélice a été vrillée. Le vrillage(design) de la pale a été étudié pour une vitesse de rotation donnée, le calcul des performances hors design permet de calculer les performances de l'hélice apres une modification du point de fonctionnement, c'est a dire un changement de la vitesse de rotation ou de la vitesse du fluide. A chaque modification du point de fonctionnement vous verrez s' activer le bouton de calcul hors design.Dans cet exemple la vitesse de rotation d'une hélice dont le vrillage est optimise pour 800 tours minute, a été réglée a zéro pour simuler le démarrage de l'éolienne. Un simple click et voila le couple de démarrage de votre eolienne affiché:

 

 

Un autre mode de construction est possible pour réaliser une estimation des performances d'une hélice existante en relevant ses calages a différent rayons. Cette methode de rétro conception est détaillée sur la page "Performances et modelisation d'une hélice existante"