Propulsion par cerf-volant : envol et pérégrinations

Résumé : Les cerf-volants existent depuis l'Antiquité, mais leur utilisation comme moyen de récupération de l'énergie éolienne est relativement récente. Pourtant, leur légèreté et leur capacité à aller chercher les vents forts et réguliers en altitude en font un dispositif compétitif pour produire de l'électricité ou pour tracter des navires commerciaux. En effet, un cerf-volant peut espérer produire plus de $10$ kW.m$^{-2}$. Cela implique qu'un cerf-volant de $1000$ m$^2$ pourrait apporter une assistance substantielle (typiquement $20$ $%$) à la propulsion des plus gros cargos actuels. Cette thèse s'intéresse à deux problèmes associés au développement de tels cerf-volants:Comment les faire décoller et atterrir de manière autonome et sans risque de les perdre? L'utilisation de cerf-volants à structure gonflable donne l'avantage d'avoir une aile rigide et légère en vol et compacte lors de son stockage. Pour aider au dimensionnement de ces cerf-volants, nous étudions dans le première partie de la thèse le comportement des structures gonflables soumis à des chargements statiques et dynamiques.Comment s'assurer de son vol stable? Une fois qu'il a décollé, un cerf-volant doit pouvoir rester en l'air. Il apparait cependant que dans certaines conditions, les cerf-volants entrent dans des oscillations de grandes amplitudes avant de tomber au sol. Grâce à des expériences en soufflerie, nous étudions dans la seconde partie de la thèse l'origine de ces oscillations et les conditions à réunir pour les éviter.
Mots-clés : Cerf-Volant Stabilité
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Thèse
Mécanique des fluides [physics.class-ph]. Université Paris-Saclay, 2016. Français. 〈NNT : 2016SACLX015〉
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Soumis le : dimanche 26 février 2017 - 10:55:06
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Emmanuel Du Pontavice. Propulsion par cerf-volant : envol et pérégrinations. Mécanique des fluides [physics.class-ph]. Université Paris-Saclay, 2016. Français. 〈NNT : 2016SACLX015〉. 〈tel-01476873〉

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