Intérêts de l'obstruction

Les éoliennes de Savonius sont réputées avoir un faible rendement. Une des raisons est que lorsqu'elles sont plongées dans l'écoulement les deux godets qui la composent  sont simultanément impactés par cet écoulement. Cela génère deux moments de sens opposés sur l'axe de rotation.

Placer un obstacle devant le godet remontant a pour but d'annihiler  cet effet.                

 

 

 

 

 

 

 

Cependant placer cet élément en amont de l'éolienne fait que la section offerte à l'écoulement est variable en fonction du temps. Cela signifie de fait que la distribution du coefficient de pression est variable au cours du temps  et donc le couple exercé sur l'axe de rotation est variable lui aussi. Du coup si l'on fait un bilan d'énergie sur notre éolienne on obtient :

$ \frac{d E_c}{dt}= -P_{out} +C \omega $ avec C le couple $\omega$ la vitesse de rotation et Pout la puissance voulue sur l'arbre (pour alimenter l'appareil). Comme nous l'avons vu pour la roue à inertie on a

$E_c=J_{\Delta} \omega^2$  avec $J_{\Delta} $ le moment d'inertie d'ou:

$ J_{\Delta}\frac{d  \omega^2}{dt}= -P_{out} +C \omega $ on voit alors qu'une variation dans le couple entrâine directement une variation de la vitesse de rotation si l'on veut que la puissance sur l'arbre reste constante. Cela signifie qu'au cours d'une révolution l'éolienne va tour à tour accélérer, ralentir, accélérer...

Cela va impliquer des vibrations et des pertes énergétiques. Afin de contrer ce nouveau problème l'introduction d'un supercondensateur en opposition de phase avec cette oscillation pourrait être envisageable.