Les essais HeLoFOW aux bassins, pour l'étude du comportement élastique des éoliennes flottantes

Le projet HeloFOW, mené par le LHEEA dans le cadre des projets WEAMEC, vise à développer un solveur hydro-élastique pour le calcul des charges structurelles des fondations d’éolienne flottante.

le 16 février 2021

Au cours de la dernière décennie, de nombreux simulateurs dédiés au comportement des éoliennes flottantes ont été développés. La grande majorité de ces modèles reposent sur une formulation multicorps où l’éolienne flottante est représentée par un ensemble de corps déformables et rigides interconnectés. Les pales, la tour, l’arbre du rotor et les lignes d’ancrage sont généralement considérés comme déformables, tandis que la plate-forme et le support flottant sont supposés rigides. Bien que cette approche puisse être suffisante pour les rotors de puissance moyenne, les développements récents de rotors de 10 à 15 MW nécessiteront des fondations de plus grandes dimensions pour lesquelles les effets hydro-élastiques devraient devenir importants.

Pour faire face à ce nouveau challenge de conception, le LHEEA souhaitait étendre les capacités de son simulateur numérique actuel d’éoliennes flottantes. C’est dans ce but, que le projet WEAMEC HeLoFOW vise à développer un solveur hydro-élastique pour le calcul des chargements structurels subis par les fondations d’éoliennes flottantes. Ce travail consiste au couplage d’un solveur hydrodynamique « maison » basé sur une théorie potentielle non linéaire avec un solveur structurel basé sur une formulation aux éléments finis.

L’étape suivante, celle de la validation expérimentale, a été menée dans le bassin d’hydrodynamique et de Génie Océanique à Centrale Nantes entre décembre 2020 et janvier 2021. Les essais se sont appuyés sur un modèle élastique de fondation flottante de type SPAR. Les efforts liés au rotor sont quant à eux représentés par le système d’émulation SOFWTIND. Ces essais ont eu lieu pendant la période des TP de l’option Océan du parcours ingénieur de Centrale Nantes. Des étudiants ont ainsi pu participer à la campagne d’essais en conditions réelles.
 

Les résultats expérimentaux sont maintenant en cours d’analyse, ces derniers auront une grande valeur pour la communauté et le développement d’éoliennes flottantes de très grande puissance permettant ainsi de continuer à optimiser la production d’énergie en mer grâce aux éoliennes.

Ce projet est mené dans le cadre de WEAMEC et bénéficie du financement de la Région Pays de la Loire et du FEDER. INNOSEA & la Norwegian University of Science and Technology (NTNU) en sont partenaires.
 
Publié le 16 février 2021 Mis à jour le 17 février 2021