Utilisation des modèles cfd pour la simulation de l'ecoulement du vent sur un terrain complexe

Abstract

Le présent travail consiste à simuler l’écoulement du vent sur la région de Hassi R’Mel caractérisée par une topographie accidentée. La première partie de ces travaux consiste en une évaluation et analyse statistique du potentiel éolien disponible sur le site de Hassi R’Mel en exploitant les données du vent fournies par l’Office Nationale de Météorologie (O.N.M) qui s’étalent sur la période 2003-2017, puis l’estimation de la quantité de l’énergie produite en utilisant six modèles de générateurs éoliens de puissances différentes (petites, moyennes, et grandes puissances). La seconde partie est centrée sur l’application du software WAsP (Wind Atlas Analysis and Application Program), basé sur les modèles numériques linéaires, pour l’analyse et la cartographie de la ressource éolienne disponible. Ce logiciel est appliqué pour toute la région de Hassi R'Mel puis pour quatre sites sélectionnées dans cette région, à savoir Telghemt, Delaa, Bouzbier, et Bellil. Ces sites sont, en premier lieu, caractérisés en termes du potentiel éolien. Ensuite, une étude de préfaisabilité de la production à grande échelle de l'énergie est effectuée en considérant deux éoliennes de grandes puissances, Bonus B54, Nordex N100. Dans la troisième partie de ce manuscrit, le Software WindStation basé sur les modèles de la dynamique des Fluides computationnelle (CFD) est appliqué en utilisant des données collectées au niveau de trois stations de mesure que nous avons mis en place à Hassi R’Mel, Telghemt, et Delaa, durant la saison du printemps 2012.Cette dernière étude a pour objectif la simulation du comportement du vent, qui est caractérisée par des vents forts et tempêtes de sable durant la période considérée. L’intérêt principal est la compréhension de l’effet de la topographie et la rugosité du sol sur le comportement de flux du vent. Enfin, l’étude d’un système de production d’hydrogène implanté dans les régions sélectionnées a été effectuée. L’aspect économique et environnemental a permis de mettre l’accent sur l’avantage de l’utilisation de l’énergie éolienne en termes du gain en quantités de dioxyde de carbone (CO2) émis dans l’atmosphère, ainsi que le coût de cette ressource énergétique qui devient de plus en plus compétitif