Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
MULTIPLE VENTURI WIND TURBINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/092432
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a device (1) for capturing the power of a fluid current (F), said device including a rotor (2) provided with at least one blade (3) that sweeps a sweeping path (6) in space when the rotor is driven. Said device (1) is characterized in that it comprises a propulsion channel blade level (12) that consecutively includes, along said sweeping path, at least one first Venturi acceleration level (16), provided with a first pair of deflectors (14, 15) that are placed opposite each other on each side of the sweeping path, and at least one second Venturi acceleration level (116), provided with a second pair of deflectors (114, 115) that are placed opposite each other on each side of the sweeping path. The invention relates to the field of wind turbines.

Inventors:
MAURICE, Louis, Bernard, Claude (3 rue Pasteur, Saint Cyr Au Mont D'Or, F-69450, FR)
Application Number:
FR2011/050160
Publication Date:
August 04, 2011
Filing Date:
January 27, 2011
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
OKWIND (ZA La Brûlatte, La Brulatte, F-53410, FR)
MAURICE, Louis, Bernard, Claude (3 rue Pasteur, Saint Cyr Au Mont D'Or, F-69450, FR)
International Classes:
F03D3/04
Foreign References:
FR2509801A11983-01-21
US5083899A1992-01-28
GB2199377A1988-07-06
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
MARTIN, Didier et al. (Cabinet Didier Martin, 50 Chemin des Verrières, Charbonnieres Les Bains, F-69260, FR)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS

Dispositif (1 ) de captage de l'énergie d'un courant de fluide (F), ledit dispositif comprenant un rotor (2) pourvu d'au moins une pale (3) qui permet audit courant de fluide d'entraîner ledit rotor, ladite au moins une pale (3) balayant dans l'espace, lorsque le rotor est entraîné, un chemin de balayage (6), ledit dispositif (1 ) étant caractérisé en ce qu'il comporte un canal de propulsion (12) étagé qui encadre une portion dudit chemin de balayage (6) de sorte à canaliser au moins une partie du courant de fluide (F) le long dudit chemin de balayage, ledit canal de propulsion (12) étagé comprenant successivement, le long dudit chemin de balayage, au moins un premier étage d'accélération (16) à effet venturi pourvu d'une première paire de déflecteurs (14, 15) disposés en vis-à-vis l'un de l'autre, de part et d'autre du chemin de balayage, et convergeant l'un vers l'autre pour créer un effet venturi, ainsi qu'au moins un second étage d'accélération (116) à effet venturi pourvu d'une seconde paire de déflecteurs ( 14, 115) disposés en vis-à-vis l'un de l'autre, de part et d'autre du chemin de balayage, et convergeant l'un vers l'autre pour créer un effet venturi.

Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, le canal de propulsion (12) étant pourvu d'au moins un collecteur d'admission primaire (20) permettant au courant de fluide (F) de s'engager dans le premier étage d'accélération (16), au moins l'un (114) des déflecteurs (114, 1 15) du second étage d'accélération (116) marque un décrochement saillant (21 ) par rapport au premier étage d'accélération (16), de sorte à former un collecteur d'admission secondaire (120) permettant l'admission supplémentaire de fluide dans le canal de propulsion.

Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que, le chemin de balayage (6) délimitant sensiblement une zone interne (7) au rotor et une zone externe (8) au rotor, le premier et/ou le second étage d'accélération sont agencés de telle sorte que leurs couples de déflecteurs respectifs comportent d'une part un déflecteur interne (14, 114) situé dans la zone interne (7) et d'autre part un déflecteur externe (15, 115) situé de l'autre côté du chemin de balayage (6), dans la zone externe (8).

4 - Dispositif selon (es revendications 2 et 3 caractérisé en ce que les déflecteurs externes (15, 115) du premier et du second étage d'accélération (16, 1 16) forment une paroi latérale externe sensiblement continue, et en ce que le déflecteur interne ( 14) du second étage (116) présente au moins une portion de déviation centrifuge (124) qui s'écarte globalement du centre (Ω) du rotor vers la périphérie (30) du rotor (2), de telle sorte que l'entrée du collecteur d'admission secondaire (120) est située dans la zone interne du rotor. 5 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la couverture angulaire (a) du canal de propulsion autour de l'axe de rotation (ΖΖ') du rotor (2) est sensiblement comprise entre 80 degrés et 120 degrés, et de préférence voisine de 90 degrés à 100 degrés.

6 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le premier étage d'accélération et le second étage d'accélération sont situés sensiblement dans le même quadrant, considéré dans un plan normal à l'axe de rotation (ΖΖ') du rotor, et de préférence dans le quadrant Nord-Est lorsque le courant de fluide est sensiblement orienté selon une direction Sud-Nord.

Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que, le chemin de balayage (6) délimitant sensiblement une zone interne (7) au rotor et une zone externe (8) au rotor, la première et/ou la seconde paire de déflecteurs comportent un déflecteur interne (14, 1 4) qui est situé dans la zone interne (7), sensiblement au niveau de la zone visqueuse dans laquelle les perturbations (32) qui sont générées par l'interaction du courant de fluide (F) avec les pales (3) situées dans la portion amont (6A) du chemin de balayage, et qui se propagent à travers la zone interne (7), rejoignent la portion aval (6B) dudit chemin de balayage, de telle sorte que ledit déflecteur interne (14, 114) protège sensiblement les pales situées dans ladite partie aval (6B) du chemin de balayage de l'influence dissipatrice desdites perturbations (32). 8 - Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que, ledit dispositif étant destiné à recevoir un courant de fluide (F) incident sensiblement orienté selon une direction Sud-Nord passant par le centre du rotor (2), ledit ou lesdits déflecteurs internes (14, 1 14) couvrent au moins un secteur angulaire sensiblement compris dans la plage d'azimut allant de 20 degrés à 60 degrés, de préférence de 10 degrés à 75 degrés, voire de 0 degrés à 90 degrés en partant du Nord vers l'Est.

9 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le premier étage d'accélération (16) occupe une portion amont du canal de propulsion (12) qui s'étend sensiblement sur 40 % à 60 %, et de préférence sur environ 50 % de la longueur totale dudit canal de propulsion, tandis que la portion aval restante dudit canal comporte, en sus du second étage d'accélération (116), au moins un, et de préférence deux autres étages d'accélération disposés en enfilade.

10 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les déflecteurs des premier et second étages d'accélération (16, 1 16) sont dissociés du mouvement d'entraînement du rotor et maintenus par des moyens d'orientation (40) communs aptes à modifier globalement l'orientation angulaire azimutale du canal de propulsion (12) par rapport au rotor (2) et au stator (4) du dispositif (1 ). 1 1 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un écran (37) interposé entre le courant de fluide incident et le rotor afin de protéger les pales remontantes et qui couvre un secteur angulaire qui est sensiblement opposé diamétralement à celui occupé par le canal de propulsion (12) afin de préserver sensiblement le gain de motricité procuré par le canal de propulsion (12).

12 - Dispositif selon la revendication 11 caractérisé en ce qu'il comporte un aileron de stabilisation (45) qui s'ouvre vers l'extérieur du rotor (2) sensiblement à l'opposé de l'entrée du canal de propulsion (12) par rapport à l'axe de rotation (ZZ) dudit rotor. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il constitue une éolienne à axe vertical. - Carter (50) pour dispositif de captage de l'énergie d'un courant de fluide, du genre éolienne, ledit dispositif comprenant un rotor (2) pourvu d'au moins une pale (3) qui permet audit courant de fluide d'entraîner ledit rotor, ladite au moins une pale (3) balayant dans l'espace, lorsque le rotor est entraîné, un chemin de balayage (6), ledit carter étant destiné à être rapporté sur ledit dispositif de captage et délimitant un canal de propulsion (12) étagé qui est conçu pour être engagé autour d'une portion dudit chemin de balayage, afin de canaliser au moins une partie du courant de fluide le long dudit chemin de balayage, ledit canal de propulsion étagé comprenant successivement, le long dudit chemin de balayage, au moins un premier étage d'accélération à effet venturi pourvu d'une première paire de déflecteurs disposés en vis-à-vis l'un de l'autre, de sorte à venir se placer de part et d'autre du chemin de balayage, et convergeant l'un vers l'autre pour créer un effet venturi, ainsi qu'au moins un second étage d'accélération à effet venturi pourvu d'une seconde paire de déflecteurs disposés en vis-à-vis l'un de l'autre, de sorte à venir se placer de part et d'autre du chemin de balayage, et convergeant l'un vers l'autre pour créer un effet venturi. - Procédé de captage de l'énergie d'un courant de fluide au cours duquel on dispose dans ledit courant de fluide (F) un dispositif (1 ) comprenant un rotor (2) pourvu d'au moins une pale (3) qui permet audit courant de fluide d'entraîner ledit rotor, ladite au moins une pale balayant dans l'espace, lorsque le rotor est entraîné, un chemin de balayage, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte une étape (a) de propulsion étagée au cours de laquelle on fait circuler le courant de fluide dans un canal de propulsion étagé contenant une portion dudit chemin de balayage, ladite étape (a) de propulsion étagée comprenant une sous-étape (a1 ) d'accélération primaire au cours de laquelle on accélère le courant de fluide au moyen d'un premier étage d'accélération à effet venturi situé en amont dudit canal de propulsion puis une sous-étape (a2) d'accélération secondaire au cours de laquelle on accélère une nouvelle fois le courant de fluide au moyen d'un second étage d'accélération à effet venturi situé en aval dudit canal de propulsion.

Description:
EOLIENNE A VENTURI MULTIPLE

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne le domaine général des dispositifs de captage de l'énergie d'un courant de fluide, tels que les turbines, et plus particulièrement le domaine des éoliennes, et notamment les éoliennes à axe vertical.

Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à un dispositif de captage de l'énergie d'un courant de fluide, ledit dispositif comprenant un rotor pourvu d'au moins une pale qui permet audit courant de fluide d'entraîner ledit rotor, ladite au moins une pale balayant dans l'espace, lorsque le rotor est entraîné, un chemin de balayage. La présente invention concerne également un carter pour dispositif de captage de l'énergie d'un courant de fluide ainsi qu'un procédé de captage de l'énergie d'un courant de fluide.

TECHNIQUE ANTERIEURE

Il est connu d'utiliser des machines tournantes, du genre turbines ou éoliennes, afin de convertir en énergie mécanique et/ou électrique l'énergie d'un fluide en mouvement, tel que l'eau, l'air ou la vapeur.

En particulier, il est connu d'employer des éoliennes comme moyen d'entraînement de dispositifs mécaniques ou électromécaniques du type alternateur.

Bien qu'ils procurent des résultats indéniables en matière de production d'énergie, et notamment d'exploitation d'énergies renouvelables, de tels dispositifs souffrent parfois de certains inconvénients, liés notamment à leur inertie au démarrage, à leur encombrement, ou à leur rendement.

Tel est notamment le cas des éoliennes, et plus particulièrement des éoliennes à axe vertical qui nécessitent parfois des vents de vitesse relativement importante pour pouvoir démarrer, et qui n'extraient généralement qu'une partie relativement faible de l'énergie cinétique du vent.

Afin d'améliorer le rendement de telles éoliennes, et notamment des éoliennes à axe vertical, il a été envisagé de munir celles-ci de déflecteurs disposés en amont du rotor, afin de diriger le vent incident vers les aubes motrices dudit rotor, et, le cas échéant, de masquer les aubes remontantes.

Toutefois, de tels déflecteurs augmentent parfois significativement l'encombrement de l'éolienne, et peuvent éventuellement constituer une gêne à l'écoulement du vent moteur, voire être à l'origine de turbulences susceptibles de provoquer des pertes de rendement ou des nuisances sonores,

EXPOSE DE L'INVENTION

Les objets assignés à la présente invention visent par conséquence à proposer un nouveau dispositif de captage de l'énergie d'un courant de fluide qui remédie aux inconvénients susmentionnés et présente un rendement amélioré. Un autre objet assigné à l'invention vise à proposer un nouveau dispositif de captage de l'énergie d'un courant de fluide qui soit particulièrement compact et peu encombrant.

Un autre objet assigné à l'invention vise à proposer un nouveau dispositif de captage de l'énergie d'un courant de fluide dont la structure soit particulièrement simple, légère et résistante. Un autre objet assigné à l'invention vise à proposer un nouveau dispositif de captage de l'énergie d'un courant de fluide ne nécessitant qu'un faible couple de démarrage, et possédant une large plage de fonctionnement qui rend en particulier ledit dispositif capable d'extraire efficacement de l'énergie d'un courant de fluide de faible vitesse, et dans laquelle ledit dispositif présente un fonctionnement régulier. Un autre objet assigné à l'invention vise à proposer un nouveau dispositif de captage de l'énergie d'un courant de fluide, et plus particulièrement un nouveau type d'éolienne, qui présente des performances améliorées, une grande polyvalence d'utilisation, une grande facilité d'installation, et qui occasionne peu de nuisances.

Un autre objet assigné à i'invention vise à proposer un nouveau type de carter pour dispositif de captage de l'énergie d'un courant de fluide, et plus particulièrement pour éolienne, qui puisse être adapté simplement sur ledit dispositif de captage et en améliorer les performances.

Enfin, la présente invention vise à proposer un nouveau procédé de captage de l'énergie d'un courant de fluide présentant un rendement amélioré.

Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un dispositif de captage de l'énergie d'un courant de fluide, ledit dispositif comprenant un rotor pourvu d'au moins une pale qui permet audit courant de fluide d'entraîner ledit rotor, ladite au moins une pale balayant dans l'espace, lorsque le rotor est entraîné, un chemin de balayage, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un canal de propulsion étagé qui encadre une portion dudit chemin de balayage de sorte à canaliser au moins une partie du courant de fluide le long dudit chemin de balayage, ledit canal de propulsion étagé comprenant successivement, le long dudit chemin de balayage, au moins un premier étage d'accélération à effet venturi pourvu d'une première paire de déflecteurs disposés en vis-à-vis l'un de l'autre, de part et d'autre du chemin de balayage, et convergeant l'un vers l'autre pour créer un effet venturi, ainsi qu'au moins un second étage d'accélération à effet venturi pourvu d'une seconde paire de déflecteurs disposés en vis-à-vis l'un de l'autre, de part et d'autre du chemin de balayage, et convergeant l'un vers l'autre pour créer un effet venturi.

Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'un carter pour dispositif de captage de l'énergie d'un courant de fluide, du genre éolienne, ledit dispositif comprenant un rotor pourvu d'au moins une pale qui permet audit courant de fluide d'entraîner ledit rotor, ladite au moins une pale balayant dans l'espace, lorsque le rotor est entraîné, un chemin de balayage, ledit carter étant destiné à être rapporté sur ledit dispositif de captage et délimitant un canal de propulsion étagé qui est conçu pour être engagé autour d'une portion dudit chemin de balayage, afin de canaliser au moins une partie du courant de fluide le long dudit chemin de balayage, ledit canal de propulsion étagé comprenant successivement, le long dudit chemin de balayage, au moins un premier étage d'accélération à effet venturi pourvu d'une première paire de déflecteurs disposés en vis-à-vis l'un de l'autre, de sorte à venir se placer de part et d'autre du chemin de balayage, et convergeant l'un vers l'autre pour créer un effet venturi, ainsi qu'au moins un second étage d'accélération à effet venturi pourvu d'une seconde paire de déflecteurs disposés en vis-à-vis l'un de l'autre, de sorte à venir se placer de part et d'autre du chemin de balayage, et convergeant l'un vers l'autre pour créer un effet venturi.

Les objets assignés à l'invention sont enfin atteints à l'aide d'un procédé de captage de l'énergie d'un courant de fluide, au cours duquel on dispose dans ledit courant de fluide un dispositif comprenant un rotor pourvu d'au moins une pale qui permet audit courant de fluide d'entraîner ledit rotor, ladite au moins une pale balayant dans l'espace, lorsque le rotor est entraîné, un chemin de balayage, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte une étape (a) de propulsion étagée au cours de laquelle on fait circuler le courant de fluide dans un canal de propulsion étagé contenant une portion dudit chemin de balayage, ladite étape (a) de propulsion étagée comprenant une sous- étape (a1 ) d'accélération primaire au cours de laquelle on accélère le courant de fluide au moyen d'un premier étage d'accélération à effet venturi situé en amont dudit canal de propulsion puis une sous-étape (a2) d'accélération secondaire au cours de laquelle on accélère une nouvelle fois le courant de fluide au moyen d'un second étage d'accélération à effet venturi situé en aval dudit canal de propulsion.

DESCRIPTIF SOMMAIRE DES DESSINS

D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus en détails à la lecture de la description qui suit, ainsi qu'à l'aide des dessins annexés, fournis à titre purement illustratif et non limitatif, parmi lesquels :

- La figure 1 représente, selon une vue en perspective, une variante de réalisation d'un dispositif de captage d'énergie conforme à ['invention.

- La figure 2 illustre, selon une vue en coupe dans un plan horizontal normal à l'axe du rotor, le dispositif de captage d'énergie représenté sur la figure 1. - La figure 3 illustre, selon une vue de détail en coupe, une partie du dispositif de captage d'énergie représenté sur la figure 2.

MEILLEURE MANIERE DE REALISER L'INVENTION

La présente invention concerne de manière générale un dispositif 1 de captage de l'énergie d'un courant de fluide F.

A cet effet, ledit dispositif 1 comprend un rotor 2 pourvu d'au moins une pale 3 qui permet au courant de fluide F d'entraîner ledit rotor 2.

Plus particulièrement, ledit rotor 2 peut être monté mobile à rotation autour d'un axe de rotation (ΖΖ'), par rapport à un stator 4, lequel peut avantageusement comporter une embase 5 pourvue de moyens de fixation destinés à fixer le dispositif 1 à un site d'implantation quelconque, dit « référentiel », tel que le sol, un bâtiment, une toiture, un mât, un véhicule, etc.

Bien entendu, le dispositif 1 peut être adapté à des fluides de différentes natures, tel que l'air (vent), l'eau liquide (cours d'eau, courants marins) ou encore un gaz quelconque tel que de la vapeur d'eau.

En outre, le courant de fluide F, peut aussi bien être naturel que généré artificiellement par un moyen quelconque.

Avantageusement, le dispositif 1 peut ainsi se présenter sous la forme d'une machine tournante, du genre turbine, dont le rotor est apte à convertir la pression et/ou l'énergie cinétique du courant de fluide F en un mouvement de rotation de vitesse ω autour de l'axe de rotation (ΖΖ').

En particulier, le dispositif peut constituer une éolienne ou une hydrolienne.

A ce titre, il est remarquable que la présente invention peut être adaptée à de nombreux types de dispositifs 1 , et notamment à des roues à aubes ou des éolienne à axe vertical. Avantageusement, l'arbre du rotor 2 peut être couplé, par tout mécanisme approprié, à une charge quelconque, telle qu'une génératrice 36, de sorte à pouvoir entraîner cette dernière et plus particulièrement convertir l'énergie mécanique du rotor en énergie électrique. En outre, le dispositif 1 conforme à l'invention est de préférence conçu pour être disposé transversalement par rapport au courant de fluide F de telle sorte que ledit courant de fluide F aborde le dispositif 1 latéralement et entraîne le rotor 2 de manière sensiblement tangentielle, par un effort d'entraînement de type poussée et/ou portance qui comporte au moins une composante sensiblement normale à l'axe de rotation (ΖΖ'). De façon particulièrement préférentielle, le dispositif 1 peut ainsi constituer une éolienne à axe vertical, et notamment une éolienne de type Darrieus, et sera assimilé dans ce qui suit, par commodité de description, à une telle éolienne.

En outre, par simple commodité de description, on considérera par convention que, dans un plan normal à i'axe de rotation (ΖΖ'), le dispositif 1 est exposé à un courant de fluide F incident orienté selon une direction Sud-Nord.

Dans ce même plan, on peut ainsi définir un repère cartésien dont l'origine est située sur l'axe de rotation (ZZ), dont l'axe des ordonnées est formé par la direction Sud-Nord (S-N), dont l'axe des abscisses est formé par la direction Ouest-Est (W-E), et qui divise l'espace et le rotor en quatre quadrants. Lorsque le rotor 2 est entraîné en mouvement par le courant de fluide F, l'au moins une pale 3 décrit une trajectoire autour de l'axe de rotation (ZZ), de préférence sensiblement circulaire, de telle sorte qu'elle balaye dans l'espace un chemin de balayage 6 qui délimite sensiblement une zone interne 7 au rotor, et une zone externe 8 au rotor. Ledit chemin de balayage 6 correspond ainsi au volume spatial généré par l'ensemble des positions successives qu'occupe(nt) la ou les paies 3 lorsqu'elle(s) accomplisse(nt) une révolution complète autour de l'axe de rotation (ZZ). Plus particulièrement, tel que cela est illustré en pointillé sur les figures 1 à 3, ledit chemin de balayage 6 correspond de préférence au volume de révolution fictif que dessine une pale 3 en tournant autour de Taxe de rotation (ZZ), c'est-à-dire à un cylindre creux d'axe {ZZ), de rayon interne Ri correspondant à la plus petite distance mesurée entre l'axe de rotation (ΖΖ') et la surface de la pale 3, et de rayon externe Re correspondant à la plus grande distance mesurée entre ledit axe (ΖΖ') et ladite pale 3.

Le volume fermé occupé par chemin de balayage 6 forme ainsi une zone de séparation dans laquelle circule(nt) la ou les pale(s) 3, et à l'intérieur duquel s'inscrit le volume correspondant à la zone interne 7, ladite zone interne 7 restant donc avantageusement vide de pales 3, y compris lorsque le rotor est entraîné en rotation par rapport au stator. De préférence, ladite zone interne 7 forme sensiblement la zone centrale du rotor 2.

La zone externe 8 correspond quant à elle au volume du reste de l'espace, qui constitue l'environnement du rotor 2, au-delà du chemin de balayage 6.

Selon les variantes de réalisation préférentielles de l'invention représentées sur les figures, le chemin de balayage 6 est sensiblement délimité axialement par les extrémités inférieures 9 et supérieures 10 de la ou des pales 3.

Par ailleurs, le rotor 2 comporte de préférence une pluralité de pales 3, et par exemple cinq pales tel que cela est représenté sur les figures.

Lesdites pales 3 sont de préférence sensiblement équiréparties autour de l'axe (ΖΖ'). De façon préférentielles, les pales présentent une forme sensiblement rectiligne et s'étendent sensiblement parallèlement audit axe (ΖΖ'), bien qu'il soit envisageable de prévoir toute autre forme et agencement de pales, notamment des pales incurvées ou hélicoïdales, des aubes droites ou creusées, etc.

Les pales 3 peuvent être maintenues entre elles et par rapport à l'axe de rotation (ΖΖ') au moyen d'un support rigide quelconque afin de former une sorte de tambour, ledit support pouvant par exemple comporter, selon une variante de réalisation non représentée, des flasques terminaux supérieurs et inférieurs formés par des disques ajourés venant respectivement soutenir les pales 3 par leur extrémité supérieure 10 et par leur extrémité inférieure 9, ou encore, selon une variante de réalisation préférentielle illustré sur les figures 1 à 3, des bras de support 11 de préférence agencés en croisilion. De préférence, lesdits bras de support 1 sont fixés aux pales 3 sensiblement à mi- hauteur de ces dernières, ce qui permet de conférer au rotor 2 une structure en étoile particulièrement légère et présentant par conséquent une faible inertie, notamment au démarrage.

Selon ces variantes de réalisation, le chemin de balayage 6 correspond sensiblement à un tronçon de cylindre creux d'axe (ΖΖ') et de hauteur h égaie à celle des pales 3, et plus globalement à celle du rotor 2.

Selon une caractéristique importante de l'invention, le dispositif 1 comporte au moins un canal de propulsion 12 étagé qui encadre une portion du chemin de balayage 6 de sorte à canaliser au moins une partie du courant de fluide F le long dudit chemin de balayage.

A cet effet, le dispositif 1 comporte avantageusement une pluralité de déflecteurs 14, 15, 114, 115, 214, 215, 314, 315 qui bordent ladite portion du chemin de balayage 6, de part et d'autre de ce dernier, en quelque sorte sur la « rive gauche » et la « rive droite » dudit chemin de balayage 6 en référence au sens d'écoulement du fluide et de circulation des pales le long dudit chemin de balayage, de telle sorte que le canal de propulsion 12 dirige le courant de fluide F vers le chemin de balayage et le canalise sensiblement le long de ce dernier, de préférence selon une trajectoire d'écoulement sensiblement tangentielle audit chemin de balayage.

Lesdits déflecteurs 14, 15, 114, 115, 214, 215, 314, 315 forment ainsi des organes permettant de modifier la direction de l'écoulement du courant de fluide F, et plus particulièrement du courant de fluide incident, afin de canaliser ledit courant de fluide F dans le canal de propulsion 12 et d'orienter et guider ledit courant de fluide vers, voire sensiblement sur, le chemin de balayage 6 où il entraîne la ou les pales 3. Avantageusement, lesdits déflecteurs coopèrent pour délimiter un canal de propulsion 12 qui crée et renforce une zone motrice d'entraînement des pales 3, et dans lequel lesdites pales s'engagent en enfilade l'une après l'autre et sont propulsées par le courant de fluide F ainsi modelé. Avantageusement, la présente invention permet donc d'optimiser le débit, la répartition et notamment le point d'application du courant de fluide incident sur le rotor, et plus particulièrement sur la ou les pales 3, tout en permettant une optimisation du nombre et de la taille des pales nécessaires, et par conséquent du poids et de l'inertie au démarrage du rotor. De surcroît, selon une caractéristique importante de l'invention, le canal de propulsion 12 étage comprend successivement, le long dudit chemin de balayage 6, au moins un premier étage d'accélération 16 à effet venturi pourvu d'une première paire de déflecteurs 14, 15 disposés en vis-à-vis l'un de l'autre, de part et d'autre du chemin de balayage, et convergeant l'un vers l'autre pour créer un effet venturi, ainsi qu'au moins un second étage d'accélération 116 à effet venturi pourvu d'une seconde paire de déflecteurs 114, 1 15 disposés en vis-à-vis l'un de l'autre, de part et d'autre du chemin de balayage, et convergeant l'un vers l'autre pour créer un effet venturi.

Au niveau de chaque étage d'accélération, les déflecteurs 4, 15 de la paire concernée se rapprochent globalement l'un de l'autre, tout en restant séparés par le chemin de balayage 6, de sorte à former une portion de rétrécissement de type Venturi dans laquelle le canal de propulsion voit sa dimension transverse L, mesurée entre lesdits déflecteurs 14, 15, réduire au fur et à mesure que l'on progresse le long dudit chemin de balayage 6, dans le sens de circulation du fluide et des pales 3.

Bien entendu, le nombre et l'agencement des étages d'accélération successifs n'est nullement limité et pourra être adapté en fonction de la géométrie, des dimensions, et des proportions du dispositif 1 et du rotor 2.

Avantageusement, le canal de propulsion 12 pourra ainsi comporter un enchaînement de plus de deux étages d'accélération, et notamment comprendre un troisième étage d'accélération 216 et un quatrième étage d'accélération 316 placés l'un après l'autre dans le prolongement du premier et du second étage d'accélération, et comportant chacun au moins une paire de déflecteurs 214, 215, 314, 315 formant Venturi.

Par commodité de description, les éléments relatifs au deuxième, au troisième, et au quatrième étage d'accélération porteront des références correspondant à celles employées pour le premier étage, mais incrémeniées respectivement d'une valeur 100, 200 et 300, leurs caractéristiques pouvant se déduire mutatis mutandis.

Par « se rapprocher globalement », on indique que la distance séparant les déflecteurs 14, 15 d'une même paire réduit globalement sur la portion de rétrécissement considérée, même s'il est envisageable que lesdits déflecteurs présentent des profils ondulés ou se rapprochent l'un de l'autre par paliers discontinus.

Toutefois, chaque étage d'accélération 16, 116, 216, 316 est de préférence voire continûment convergent, et ne présente pas de décrochement brusque.

Avantageusement, les resserrements du canal de propulsion 12 marqués par lesdits étages d'accélération permettent de concentrer et d'accélérer localement par un effet Venturi le courant de fluide, rendu sensiblement captif, au niveau du chemin de balayage 6 que parcourent les pales 3.

Cette disposition peut en outre permettre de faire converger une partie relativement importante du courant de fluide F incident vers le chemin de balayage 6, et même sensiblement sur ledit chemin de balayage 6. Ainsi, on optimise les conditions d'entraînement desdites pales.

En particulier, Π est possible, le cas échéant, d'améliorer aussi bien la portance que la poussée exercée par pression dynamique sur les pales 3, en particulier pour une éolienne de type Darrieus, et ainsi de cumuler et d'augmenter les efforts d'entraînement moteurs. On parvient ainsi à augmenter significativement, pour une vitesse de courant de fluide F incident donnée, le couple exercé par le rotor sur sa charge, ainsi que la vitesse de rotation ω dudit rotor 2 par rapport au stator 4. Dans le cas particulier d'une éolienne, il devient notamment possible de faire démarrer et de maintenir le rotor en rotation même en cas de vent de faible vitesse, ce qui permet d'envisager l'installation et l'exploitation du dispositif 1 dans une grande variété d'emplacements, y compris ceux qui n'étaient pas exploités jusqu'ici car jugé insuffisamment ventés.

De façon particulièrement avantageuse, la structure étagée du canal de propulsion 12 conforme à l'invention permet de réaliser de multiples apports successifs d'énergie motrice à chaque pale, au niveau de chaque étage d'accélération, c'est-à-dire de soutenir durablement l'effort moteur exercé par le courant de fluide sur une pale donnée en une pluralité d'endroits, voire sensiblement tout le long, du canal de propulsion 12, tout en limitant, voire en évitant, les pertes de charges !e long dudit canal.

Selon une variante de réalisation non représentée, les déflecteurs de l'un et/ou de l'autre canal d'accélération peuvent être disposés respectivement en vis-à-vis du bord inférieur 9 et du bord supérieur 10 des pales 3, de sorte à recouvrir et aborder le chemin de balayage 6 de manière convergente par le dessous et par le dessus respectivement.

Toutefois, selon une variante de réalisation préférentielle correspondant aux figures 1 à 3, le premier étage d'accélération 16 est agencé de telle sorte que sa paire de déflecteurs 14, 15 formant Venturi comporte d'une part un déflecteur interne 14 situé dans la zone interne 7 au rotor, et d'autre part un déflecteur externe 15 situé de l'autre côté du chemin de balayage 6, dans la zone externe 8.

De même, ou alternativement, le second étage d'accélération 116 est de préférence agencé de telle sorte que sa paire de déflecteurs 114, 115 formant Venturi comporte d'une part un déflecteur interne 114 situé dans !a zone interne 7 au rotor, et d'autre part un déflecteur externe 115 situé de l'autre côté du chemin de balayage 6, dans la zone externe 8. Lesdits déflecteurs 14, 15 se chevauchent ainsi, au niveau de l'étage concerné, selon un secteur angulaire non nul de sorte à former la paroi radialement interne et la paroi radialement externe du canal de propulsion 12.

De préférence, ils s'étendent de sensiblement parallèlement à l'axe de rotation (ΖΖ'). La convergence des déflecteurs interne et externe d'une même paire a ainsi pour effet de réduire la largeur L du canal 12, mesurée selon une direction radiale transverse audit axe de rotation (ΖΖ').

Avantageusement, l'intégration du déflecteur interne 14, 114 dans la zone interne 7 au rotor permet de gagner en compacité et de réduire l'encombrement hors-tout du dispositif 1 , et de limiter son impact esthétique,.

A ce titre, le déflecteur interne 14, 114 est logé dans la zone interne 7 au moins en partie, de préférence en majorité, et de façon particulièrement préférentielle contenu en totalité à l'intérieur de ladite zone interne 7 qui est suffisamment vaste pour permettre son installation. De surcroît, tel que cela sera détaillé ci-après, une telle disposition peut permettre de capter au moins une partie du courant de fluide F ayant pénétré dans la zone interne 7 après avoir traversé frontalement le chemin de balayage 6, afin de le récupérer et le réinjecter dans le canal de propulsion 12 pour qu'il contribue de nouveau efficacement à l'entraînement des pales 3. Ledit dispositif 1 conforme à l'invention présente donc un rendement amélioré, un faible couple de démarrage, ainsi qu'un impact esthétique et environnemental réduit.

Par ailleurs, le dispositif 1 peut également comprendre des parois de guidage 17, 18 disposées entre le déflecteur interne 14 et le déflecteur externe 15 correspondant, transversalement à ces derniers, de sorte à participer à la délimitation du canal de propulsion 12.

Plus particulièrement, le canal de propulsion 12 étant de préférence délimité latéralement par les déflecteurs internes 14, 1 14, 214, 314 et externes 15, 115, 215, 3 5 qui forment les parois verticales d'une sorte de couloir traversé par le courant de fluide F, le dispositif 1 comprendra de préférence une paroi de guidage inférieure 17 et une paroi de guidage supérieure 18 qui s'étendent sensiblement normalement à Taxe de rotation (ΖΖ'), ici à l'horizontale, de sorte à relier chaque déflecteur interne au déflecteur externe correspondant de part et d'autre des pales 3.

De préférence, chacune desdites parois de guidage s'étendra d'un seul tenant de sorte à recouvrir l'ensemble des étages d'accélération.

Les parois de guidage 17, 18 peuvent être venues de matière avec l'un ou l'autre des déflecteurs interne et externe, ou servir de support de fixation à ces derniers. Elles peuvent en outre avantageusement former des entretoises qui contribuent à rigidifier l'assemblage des déflecteurs et à maintenir leur écartement.

La mise en oeuvre de parois de guidage 17, 18 conformes à l'invention permet avantageusement de créer, en association avec les déflecteurs internes et externes, un canal de propulsion 12 capoté formant une véritable chambre de circulation du fluide de type tuyère, laquelle est délimitée sensiblement dans toutes les directions transverses au sens d'écoulement du courant de fluide F.

En bordant ainsi la section du canal de propulsion 12, et plus particulièrement la section de chaque étage d'accélération 16, 1 16, 216, 316, sensiblement sur tous les côtés par un contour sensiblement fermé, à l'exception notamment des zones de dégagement nécessaire au mouvement des pales 3 et au passage des bras de support 11 , on limite avantageusement les perturbations de l'écoulement du courant de fluide dans ledit canal 12 ainsi que les pertes de charges dues à d'éventuelles fuites dudit fluide.

Selon une variante de réalisation non représentée, chaque étage d'accélération peut présente une largeur L maximale inférieure ou égale à la largeur de l'étage qui le précède immédiatement, de telle sorte que l'enchaînement des étages conduit à une réduction absolue et monotone, plus marquée à chaque étage, de la largeur du canal 12, et plus globalement, pour une hauteur h constante, de la section transverse dudit canal. Toutefois, de façon particulièrement préférentielle, la largeur du canal de propulsion 12 dans la zone amont du second étage 116 est de préférence strictement supérieure à !a largeur de ce même canal 12 dans la portion aval terminale du premier étage 16 qui le précède, de telle sorte que le canal de propulsion 12 s'élargit localement au franchissement de la transition entre ces deux étages d'accélération successifs.

De surcroît, selon une caractéristique qui peut constituer une invention à part entière, le canal de propulsion 12 étant pourvu d'au moins un collecteur d'admission primaire 20 permettant au courant de fluide de s'engager dans le premier étage d'accélération 16, au moins l'un 1 14 des déflecteurs 114, 115 du second étage d'accélération 116 marque un décrochement saillant 121 par rapport au premier étage d'accélération 16, et plus particulièrement au déflecteur 14, 15 correspondant, de sorte à former un collecteur d'admission secondaire 120 permettant l'admission supplémentaire de fluide dans le canal de propulsion.

De façon particulièrement avantageuse, un tel agencement permet au canal 12 de bénéficier d'une pluralité d'étages d'accélération à effet Venturi, chaque étage 116, 216, 316 situé en aval du premier étage 16 étant conçu pour capter sa propre partie Fn 6 , F 2 16, F 3 16 du courant de fluide F, pour ajouter celle-ci au courant de fluide principal F-12 circulant dans le canal 12 et issu du ou des étages qui le précèdent, un peu à la manière dont un affluent rejoint le cours principal d'une rivière, et pour concentrer et accélérer le nouveau courant de fluide principal F12 issu de la réunion de ces courants.

A chaque passage d'un étage d'accélération, îe courant de fluide moteur qui s'écoule dans le canal 12 au contact des pales 3 est donc renforcé, en débit massique et en vitesse, par une injection secondaire de fluide, avantageusement canalisé de façon sensiblement tangente au chemin de balayage 6, ladite injection étant suivie d'une accélération globale par effet Venturi, de telle sorte que l'accélération des pales 3 est soutenue sensiblement sans relâche sur toute la longueur du canal par une pluralité d'injections et d'accélérations. Avantageusement, l'effet Venturi associé à l'écoulement du courant de fluide principal F12 contribue à l'injection au sein du canal de propulsion 12 de fluide externe audit canal, à travers les collecteurs d'admission secondaires 120, 220, 320.

Plus particulièrement il est envisageable, selon les conditions d'écoulement et de pression du courant de fluide au voisinage des collecteurs d'admission, d'alimenter ainsi le canal 12 soit passivement, le canal créant une dépression aspirant ledit fluide présent, soit activement, le courant de fluide extérieur au canal exerçant lui-même une pression de pénétration dynamique lui permettant de s'engager dans les collecteurs d'admission et de renforcer l'effort de poussée sur les pales. Lorsque le dispositif 1 constitue une éolienne, lesdits collecteurs d'admission secondaires forment avantageusement des prises d'air secondaires.

De préférence, chaque étage d'accélération 16, 116, 216, 316 comporte une portion amont de rétrécissement 22, 122, 222, 322 dont la largeur décroît dans le sens de circulation des pales pour former le venturi, et qui coïncide de préférence avec le collecteur d'admission 20, 120, 220, 320, ladite portion de rétrécissement étant suivie d'une portion aval de circulation 23, 123, 223, 323 dont la largeur est de préférence sensiblement constante, voire légèrement décroissante dans le sens de circulation des pales.

De préférence, la paroi latérale interne, respectivement la paroi latérale interne, de la portion de rétrécissement 20 et la portion de circulation 23 d'un même étage 16 sont formées d'un seul tenant par le déflecteur interne 14, respectivement le déflecteur externe 15. Toutefois, la convergence desdits déflecteurs est de préférence plus marquée dans la portion de rétrécissement 22 que dans la portion de circulation 23.

Avantageusement, la portion de rétrécissement de chaque étage est, au moins à l'entrée du collecteur d'admission correspondant, plus large que la portion de circulation de l'étage qui la précède.

De surcroît, l'étendue et l'agencement des déflecteurs sont de préférence tels que lesdits déflecteurs couvrent de façon sensiblement continue le secteur angulaire occupé par le canal de propulsion. En d'autres termes, malgré la présence d'ouvertures intermédiaires formant les collecteurs d'admission, le bord d'attaque 120A de chaque collecteur d'admission est situé sensiblement dans le prolongement radial du bord de fuite 14F du déflecteur délimitant, du même côté du chemin de balayage, l'étage qui le précède, voire chevauche ce dernier à distance, de telle sorte que le canal 12 est bordé de manière sensiblement ininterrompue sur ses deux côtés.

Le canal de propulsion 12 conforme à l'invention peut ainsi se présenter sensiblement comme une succession d'entonnoirs ou de cornets emboîtés les un dans les autres de telle sorte que le pavillon de chacun accueille, avec le jeu nécessaire pour former un collecteur d'admission, la tige du précédent.

Par ailleurs, il est remarquable que le rétrécissement des venturi, ainsi que le décrochement 21 , 121 , 221 , 321 marquant le collecteur d'admission, peuvent être indifféremment porté par l'un et/ou l'autre des déflecteurs de chaque paire.

A ce titre, il est notamment envisageable, selon une variante de réalisation préférentielle, que l'ensemble des déflecteurs situés d'un même côté du chemin de balayage 6, et plus particulièrement l'ensemble des déflecteurs externes 15, 115, 215, 315, soient juxtaposés et reliés bord à bord selon une structure sensiblement continue, voire tous formés d'un seul tenant, tandis que les déflecteurs situés de l'autre côté servent à ménager les ouvertures desdits collecteurs d'admission Ainsi, l'ensemble des déflecteurs externes 15, 115, 215, 315, et plus particulièrement les déflecteurs externes 15, 115 du premier et du second étage d'accélération 16, 1 16 peuvent former une paroi latérale externe sensiblement continue, et notamment une rampe monobioc sensiblement générée, par exemple, par un secteur de paroi cylindrique d'axe parallèle à l'axe de rotation (ΖΖ') et épousant sensiblement le contour du chemin de balayage, de préférence de manière légèrement et continûment convergente vers ce dernier, tel que cela est illustré sur les figures.

De préférence, quel que soit l'étage d'accélération considéré, le déflecteur interne correspondant 14, 114, 214, 314 présente au moins une portion de déviation centrifuge 24, 124, 224, 324 qui s'écarte globalement de l'axe (ΖΖ'), et plus particulièrement du centre Ω du rotor 2, vers la périphérie 30 du rotor 2.

Avantageusement, cette portion de déviation centrifuge 24, 124, 224, 324, qui correspond sensiblement au décrochement 21 , 121 , 221 , 321 , forme un profil qui s'écarte de manière globale et progressive de l'axe de rotation (ΖΖ') afin de dévier, selon au moins une composante radiale orientée du centre vers la périphérie du rotor 2, le courant de fluide F.

Ainsi, l'entrée du collecteur d'admission correspondant, et notamment les entrées du collecteur d'admission secondaire du second étage 120, ainsi que de préférence l'ensemble des autres collecteurs d'admission 220, 320, sont situées dans la zone interne 7 du rotor.

En outre, de façon particulièrement avantageuse, la disposition interne du déflecteur interne 14, 114, 2 4, 314, interposé entre le centre du rotor et tout ou partie du courant de fluide incident, permet de capter au moins en partie le courant de fluide secondaire F 2 qui a pénétré dans la zone interne 7 après avoir traversé sensiblement frontalement le chemin de balayage 6, puis de déporter et concentrer ce courant secondaire afin de l'appliquer aux pales 3 dans une zone périphérique 30 du rotor.

Ainsi, non seulement on récupère une grande partie du courant de fluide incident, mais encore on applique ce fluide aux pales 3 dans une zone éloignée de l'axe (ΖΖ'), en bénéficiant d'un bras de levier maximal par rapport à l'axe (ΖΖ'), ce qui permet d'optimiser le couple moteur appliqué audit rotor 2.

Ainsi, l'agencement du dispositif 1 permet d'imprimer d'une part un premier effort d'entraînement aux pales 3 exposées frontalement au courant de fluide incident F, dans une portion amont 6A du chemin de balayage, située ici au Sud, puis de récupérer une partie F 1 6j F 2 16, 3 i 6 du courant de fluide secondaire F 2j qui serait autrement perdu, et de le rediriger, à travers chaque collecteur d'admission secondaire, vers une portion aval 6B du chemin de balayage 6, qui est contenue dans le canal de propulsion 12, ici dans le quadrant Nord-Est, afin que ce courant de fluide secondaire F 2 , avantageusement rejoint par une partie F12 du courant de fluide incident F, participe à des efforts d'entraînement secondaires successifs des pales 3, au niveau de chaque étage d'accélération, lorsque lesdites pales sont engagées et circulent dans ledit canal de propulsion 12.

Cette exploitation multiple du courant de fluide incident permet avantageusement de capter sensiblement tout le courant de fluide et d'en extraire un maximum d'énergie, même lorsque la surface cumulée des pales présente une valeur réduite, en évitant que ledit courant de fluide ne traverse ie rotor sans contribuer effectivement et efficacement à l'entraînement des pales 3.

Par ailleurs, selon une caractéristique qui peut constituer une invention en tant que telle, l'un et ou l'autre des déflecteurs internes 14, 114, 214, 314 de l'un ou plusieurs des étages d'accélération 16, 116, 216, 316 est de préférence situé dans !a zone interne 7 sensiblement au niveau de la zone visqueuse 31 dans laquelle les perturbations 32 qui sont générées par l'interaction du courant de fluide F avec les pales 3 situées dans la portion amont 6A du chemin de balayage, et qui se propagent à travers la zone interne 7, rejoignent la portion aval 6B dudit chemin de balayage, de telle sorte que ledit déflecteur interne 14, 114, 214, 314 protège sensiblement les pales situées dans ladite partie aval 6B du chemin de balayage de l'influence dissipatrice desdiies perturbations 32.

Avantageusement, un telle disposition permet d'interposer lesdits déflecteurs internes entre la zone interne 7 et le canal 12, et plus particulièrement la portion aval 6B du chemin de balayage, afin d'isoler sensiblement ledit canal 12, et ladite portion aval 6B du chemin de balayage, des fortes perturbations qui se propagent dans la zone dite « zone visqueuse » 31 du dispositif.

En effet, il a été constaté que lorsque le courant de fluide, ici sensiblement orienté selon une direction Sud-Nord, interagit avec une pale 3 situé « au vent » au niveau de la portion amont 6A du chemin de balayage, dans la zone frontale du dispositif 1 , ici au Sud, cette interaction génère des perturbations tourbillonnaires 32, de type vortex, au sein de la zone interne 7, lesdites perturbations ayant tendance à se propager vers la zone du dispositif 1 » et donc du rotor 2, qui est sensiblement opposée à la zone frontale selon la direction générale d'écoulement du courant de fluide F incident, et qui est appelée « zone visqueuse » et située ici dans le quadrant Nord-Est.

De surcroît lesdites perturbations s'amplifient au fur et à mesure de leur progression, de telle sorte que les plus fortes perturbations sont ici situées dans le secteur Nord- Nord-Est.

Sur un rotor nu, ces perturbations 32 affectent fortement le fonctionnement du dispositif, en freinant les pales 3 lorsqu'elles rencontrent ces dernières dans la zone visqueuse 31.

En effet, ces perturbations 32 créent, lorsqu'elles atteignent le chemin de balayage 6 qui les entoure, ici dans la portion aval 6B située sensiblement au-delà de la ligne médiane Ouest-Est, une zone dans laquelle le fluide oppose un effort résistant de type visqueux au déplacement des pales 3 qui traversent ladite zone.

Grâce à son agencement, le dispositif 1 conforme à l'invention offre un cloisonnement qui protège les pales 3 circulant dans le canal de propulsion 12 des effets néfastes de ces perturbations 32, et plus particulièrement de leur influence dissipatrice d'énergie, ce qui permet de conserver le bénéfice de l'accélération acquise dans ledit canal 12 et améliore ainsi nettement le rendement dudit dispositif 1.

Bien entendu, l'homme du métier sera à même de déterminer, notamment par des simulations ou des essais, la localisation et l'étendue de la zone visqueuse 31 , notamment selon Sa forme et les dimensions du rotor 2, des pales 3, ou encore selon le régime du courant de fluide exploité, ainsi que le niveau acceptable d'influence des perturbations 32 sur les pales, et d'adapter en conséquence la disposition des déflecteurs internes.

A cet effet, selon une variante de réalisation d'éolienne testée, dont les dimensions sont rappelées plus bas, le dispositif étant destiné à recevoir, par convention, un courant de fluide F incident sensiblement orienté selon une direction Sud-Nord passant par le centre du rotor 2, le canal de propulsion 12, et plus particulièrement les déflecteurs internes 14, 114, 214, 314, notamment ceux du premier étage et/ou du second étage lorsque la première et/ou la seconde paire de déflecteurs comportent chacune un tel déflecteur interne, ont été préférentiellement définis de sorte à couvrir au moins un secteur angulaire sensiblement compris dans la plage d'azimut allant de 20 degrés à 60 degrés, de préférence de 10 degrés à 75 degrés, voire de 0 degrés à 90 degrés en partant du Nord vers l'Est.

Selon l'invention, les déflecteurs internes 14, 1 14, 214, 314, et notamment les déflecteurs internes des étages secondaires 1 16, 216, 316 situés en aval du premier étage, peuvent ainsi avantageusement remplir une double fonction :

- d'une part renforcer et accélérer, à plusieurs reprises, le courant de fluide qui circule au voisinage des pales 3, au sein du canal de propulsion 12,

- d'autre part séparer ledit canal 12, et par conséquent les pales 3 ainsi accélérées, des perturbations 32 de la zone visqueuse 31 .

Le cas échéant, la disposition et l'orientation desdits déflecteurs internes peut même contribuer à canaliser lesdites perturbations 32, en quelque sorte à les « redresser » au niveau des collecteurs d'admission secondaires 120, 220, 320, de sorte à récupérer une partie de leur énergie pour former les courants moteurs secondaires Fn 6 , F 2 ie, F 3 i 6 réinjectés dans le canal 12.

De préférence, les déflecteurs internes 14, 1 14, 214, 314 sont sensiblement rectiiignes dans !a portion de rétrécissement 22, 122, 222, 322, bien qu'ils puissent présenter toute autre forme, notamment légèrement, voire fortement incurvée.

De surcroît les déflecteurs internes 114, 214, 314 de l'un et/ou l'autre des étage secondaires 1 16, 216, 316 peuvent présenter formes et des dimensions sensiblement identiques, et ne diffèrent ainsi de préférence que par leur implantation azimutale autour de Taxe (ΖΖ') et leur orientation, ce qui peut permettre de simplifier et rationaliser leur fabrication et leur assemb!age.

Avantageusement, ils forment, par rapport au prolongement du déflecteur interne qui les précède, un angle d'ouverture β non nul, qui peut être, à titre d'exemple non limitatif, voisin de 45 degrés. Avantageusement, les portions desdits déflecteurs internes 14, 114, 214, 314 correspondant aux portions de circulation 23, 123, 223, 323 suivant sensiblement un contour circulaire d'axe parallèle à (ΖΖ'), sensiblement parallèle au chemin de balayage 6 voire légèrement convergent en direction de ce dernier, de telle sorte que lesdits déflecteurs présentent en vis-à-vis de la zone interne 7 un profil concave proche d'un « U » écrasé, cet angle d'ouverture β correspond également sensiblement à celui formé, dans un plan normal à l'axe de rotation (ZZ 1 ), entre la droite génératrice du décrochement 121 , 221 , 321 et la tangente au cercle de rayon Ri en son point d'intersection avec ladite droite génératrice. Sur une variante de réalisation testée, la longueur des déflecteurs internes 114, 214, 314 des étages secondaire correspondant à la portion de rétrécissement 122, 222, 322 a été préférentiellement choisie voisine de 20 % à 25 % de la valeur du rayon moyen du chemin de balayage, c'est-à-dire de (Re + Ri)/2.

La largeur L du canal de propulsion 12 dépendra quant à elle naturellement de la géométrie et du format des pales 3, ainsi que de facteurs de construction liés à l'encombrement, au poids et à l'inertie du dispositif, ou encore des performances visées en matière de puissance et de couple générés par le rotor 2.

A titre d'exemple non limitatif, sur la variante de réalisation testée mentionnée ci- dessus, ladite largeur L, par ailleurs globalement décroissante étage après étage, a été choisie de sorte à être préférentiellement inférieure ou égale à 30 % de la valeur du rayon moyen du chemin de balayage, et notamment contenue dans une plage de valeurs sensiblement comprise entre 10 % et 30 % de ce rayon moyen.

Bien entendu, ces rapports et proportions pourront être modifiés et optimisés en fonction de la géométrie des déflecteurs, de celle des pales 3, ou de la nature du rotor 2, par exemple s'il s'agit d'un type Darrieus et qu'il convient de laisser un jeu d'écoulement j suffisant entre les bords des pales et les parois du canal de circulation 14, notamment de part et d'autre de la pale vis-à-vis des parois latérales interne et externe. Par ailleurs, à titre d'exemple non limitatif, sur la variante de réalisation testée mentionnée ci-dessus, la couverture angulaire g du canal de propulsion 14, mesurée autour de l'axe de rotation (ΖΖ'), a été préférentiellement choisie de sorte à être sensiblement comprise entre 80 degrés et 120 degrés, et de préférence voisine de 90 degrés à 100 degrés.

Avantageusement, cette couverture angulaire g correspondra au secteur angulaire défini par l'arc selon lequel l'ensemble des déflecteurs internes 14, 114, 214, 314 et des déflecteurs externes 15, 115, 215, 315 se chevauchent.

Bien entendu, d'autres valeurs de couverture angulaire sont envisageables sans sortir du cadre de l'invention.

Selon une variante de réalisation, cette couverture angulaire g correspondra sensiblement aux deux tiers ou plus, voire à la totalité du secteur angulaire couvert par les déflecteurs internes et/ou de Tare de cercle formé par le déflecteur externe autour de l'axe (ΖΖ'). A ce titre, il est remarquable que les déflecteurs internes et externes peuvent être sensiblement décalés angulairement les uns par rapport au autres, de telle sorte, par exemple, que la couverture assurée par les déflecteurs internes déborde, vers l'amont et/ou vers l'aval, de celle fournie par les déflecteurs externes.

Toutefois, les déflecteurs internes et externes se superposeront de préférence sensiblement de sorte à assurer une couverture angulaire sensiblement identique.

En particulièrement, les bords d'attaque 14A, 15A des déflecteurs interne 14 et externe 15 du premier étage 16 seront de préférence disposés frontalement sensiblement à la même ordonnée, en amont de la zone visqueuse, et plus particulièrement de la ligne médiane Ouest-Est, tel que cela est illustré sur les figures 2 et 3. De la sorte, lorsque le dispositif est convenablement orienté en fonctionnement normal, la droite qui joint ces deux bords d'attaque dans un plan normal à l'axe (ΖΖ'), est sensiblement perpendiculaire à la direction du courant de fluide incident et, en l'espèce, sensiblement parallèle à la direction Ouest-Est En d'autres termes, les déflecteurs sont de préférence agencés pour que le courant de fluide incident franchisse sensiblement simultanément les bords d'attaque des deux déflecteurs lorsqu'il pénètre dans le canal de circulation 14.

De même, les bords de fuite 314F, 315F des déflecteurs interne et externe du dernier étage seront de préférence placés sensiblement en vis-à-vis l'un de l'autre, et avantageusement en aval de la zone visqueuse 31.

De façon préférentielle, le nombre et la dimension des pales 3 seront définies par rapport à la couverture angulaire g du canal de propulsion 12, de telle sorte qu'ii y ait toujours au moins une pale 3, voire au moins deux pales, engagée(s) dans ledit canal de circulation 14, quelle que soit la position angulaire relative du rotor par rapport aux déflecteurs.

En d'autres termes, le rotor 2 comporte de préférence une pluralité de pales 3 sensiblement équiréparties et en nombre suffisant pour qu'il y ait systématiquement au moins une pale 3 engagée dans le canal de propulsion 12. Ainsi, le dispositif présentera un fonctionnement régulier, sans à-coup, grâce à l'application régulière d'une force motrice sur le rotor 2.

Le choix approprié du nombre de pales permettra de limiter les vibrations et les secousses au niveau du rotor 2, de son arbre, et par conséquent de !a charge 36 qui est entraînée par ledit arbre. En outre, la présence permanente d'une pale 3 dans le canal de propulsion 2, c'est-à- dire dans la zone du dispositif qui possède la meilleure capacité motrice, garantit le démarrage de l'éolienne à de faibles vitesses de vent.

De surcroît, le premier étage d'accélération 16 et le second étage d'accélération 116, sont situés sensiblement dans !e même quadrant, ici le quadrant Nord-Est, considéré dans un plan normal à l'axe de rotation (ΖΖ'). De préférence, l'ensemble des étages d'accélération 16, 116, 216, 316 du canal 12, et par conséquent le canal 12 lui-même, sont situés et contenus entièrement en enfilade dans ledit quadrant unique, à +/- 10 ou 15 degrés près.

Cette disposition préférentielle mais non restrictive a en effet permis d'obtenir, sur le dispositif 1 testé, d'excellents résultats en matière de conditions d'admission du courant de fluide F et de protection contre les perturbations tourbiilonnaires 32, et de tirer parti de la quasi-totalité de la zone motrice aval du dispositif pour extraire de l'énergie du courant F.

Bien entendu, le nombre et la distribution angulaire des étages d'accélération pourront être adaptés en fonction notamment des dimensions et des conditions d'utilisation du dispositif 1 .

Toutefois, sur une variante de réalisation testée avec succès, le premier étage d'accélération 16 occupe de préférence une portion amont du canal de propulsion 12 qui s'étend sensiblement sur 40 % à 60 %, et de préférence sur environ 50 %, de la longueur totale dudit canal de propulsion 12, tandis que la portion aval restante dudit canal comporte le ou les étages d'accélération secondaires, et plus particulièrement, en sus du second étage d'accélération 116, au moins un, et de préférence deux autres étages d'accélération 216, 316 disposés en enfilade.

Une telle répartition, plus dense en aval qu'en amont, est possible dans la mesure où il a été constaté que le bénéfice de l'accélération fournie par le premier étage 16 peut être conservé, dans certaines conditions, sans perte significative de charge sur une portion de circulation 23 relativement allongée, tandis qu'il est préférable d'entretenir plus régulièrement l'accélération des pales 3 dans la portion aval, plus étroite, dudit canal formée par les étages secondaires. L'intervalle angulaire séparant les étages secondaires peut être sensiblement constant, ou éventuellement variable, et notamment dégressif.

Le conduit délimitant le canal 12 conforme à l'invention peut ainsi se présenter sensiblement sous la forme d'un manchon creux et globalement évasé, rappelant une corne, incurvé de manière concave autour de l'axe (ΖΖ') et enfilé sur le chemin de balayage 6, dont le collecteur d'admission 20 du premier étage d'accélération 16 forme une première extrémité de base, dont la sortie du dernier étage 316 forme la pointe par laquelle s'échappent le fluide canalisé et les pales accélérées, et sur la face intérieure duquel s'ouvrent, à la manière d'ergots étagés saillants, les déflecteurs internes redressés formant une pluralité de collecteurs d'admission secondaires.

Par ailleurs, les pales remontantes, c'est-à-dire situées dans la portion du rotor 2 qui est animée d'un mouvement de sens contraire à celui du courant de fluide incident, ici dans les quadrants nord-ouest et sud-ouest, peuvent être masquées au moyen d'un écran 37 approprié, interposé entre le courant de fluide incident et le rotor afin de les protéger.

Ledit écran 37 peut par exemple être formé par un quart de paroi cylindrique d'axe (ΖΖ') et de rayon légèrement supérieur au rayon externe Re du chemin de balayage 6.

De préférence, ledit écran 37 couvre un secteur angulaire qui est sensiblement opposé diamétralement à celui occupé par le canal de propulsion 12, par rapport à l'axe (ΖΖ') du rotor, et peut notamment suivre et couvrir sensiblement le contour du chemin de balayage 6 dans le quadrant Sud-Ouest, tandis que le canal 12 épouse sensiblement le contour de ce même chemin de balayage dans le quadrant Nord-Est.

Avantageusement, cette association au canal de propulsion 12 d'un écran 37 spécifique permet tout d'abord de gagner en motricité puis de préserver sensiblement le gain de motricité procuré par ledit canal de propulsion 12.

Il est remarquable que les déflecteurs des étages d'accélération 16, 116, 216, 316, qu'il s'agisse des déflecteurs internes 14, 114, 214, 314, ou des déflecteurs externes 15, 115, 215, 315, sont avantageusement distincts des pales 3 elles-mêmes. De façon particulièrement préférentielle, lesdits déflecteurs, et en particulier ceux des premier et second étages, sont dissociés du mouvement d'entraînement, ici en rotation, du rotor 2. Ainsi, ie rotor 2 peut avantageusement être entraîné en mouvement relatif par rapport auxdits déflecteurs interne et externe, et plus particulièrement être animé d'un mouvement de rotation de vitesse ω par rapport au stator 4 tandis que le déflecteur interne et/ou le déflecteur interne reste(nt) sensiblement immobile(s) par rapport au stator, ou à tout le moins par rapport à la direction du courant de fluide F incident tant que celle-ci reste sensiblement constante.

De préférence, le dispositif 1 comprend en outre des moyens d'orientation 40 aptes à modifier l'orientation angulaire azimutale du canal de propulsion 12, et plus particulièrement des déflecteurs internes et/ou celle des déflecteurs externes, ainsi que celle de l'écran 37, par rapport au rotor 3, par rapport au stator 4, lesdits moyens d'orientation étant plus particulièrement conçus pour orienter convenablement lesdits déflecteurs et l'écran par rapport à la direction globale du courant de fluide incident F.

Ainsi, il est possible de modifier, de régler et de maintenir, notamment en fonction de la direction principale du courant de fluide F incident dominant, l'orientation des déflecteurs 1 1 , 12 en azimut par rapport à l'axe de rotation (ΖΖ'), et ce librement par rapport au rotor 2. Le dispositif 1 présente par conséquent une grande polyvalence d'utilisation en ce qu'il est capable de s'adapter à la direction du courant de fluide incident, et ainsi de capter l'énergie dudit courant de fluide dans de multiples configurations d'exposition. De façon particulièrement préférentielle, ces moyens d'orientation 40 sont communs à tous les déflecteurs des différents étages, ainsi qu'à l'écran 37, de sorte que ces derniers forment un unique sous-ensemble solidairement orientable. Le réglage du dispositif 1 s'en trouve naturellement facilité.

Par ailleurs, le fonctionnement des moyens d'orientation pourra présenter un caractère automatique ou au contraire nécessiter une intervention manuelle de l'exploitant du dispositif.

Bien entendu, les solutions techniques susceptibles d'être mises en œuvre pour constituer de tels moyens d'orientation ne sont nullement limitées, et peuvent notamment dépendre du degré de sophistication de la gestion de l'éolienne ou encore de la valeur du couple à compenser pour maintenir l'orientation des déflecteurs.

Selon une variante de réalisation, les moyens d'orientation 40 pourront comprendre des moyens d'asservissement en position azimutale motorisés, par exemple un système de couronne dentée associée au support du déflecteur concerné et asservie en position par un moteur électrique, dont la consigne est fournie par des moyens séparés de détection de l'orientation du courant de fluide.

Un tel asservissement motorisé permet avantageusement d'envisager la mise en œuvre de l'invention au sein d'éoliennes de grande puissance bien que compactes, notamment dans la gamme de puissance de 10 kW à 20 kW, puisqu'il permet de s'affranchir de l'utilisation d'un gouvernail de grandes dimensions qui pourrait sinon être nécessaire à l'équilibrage du couple exercé par le courant de fluide sur le jeu de déflecteurs.

Toutefois, selon une autre variante de réalisation particulièrement simple et peu onéreuse à fabriquer, illustrée sur la figure 1 , les moyens d'orientation 40 pourront notamment comprendre un système d'orientation aérodynamique automatique, mécaniquement libre, analogue à celui d'une girouette.

Plus particulièrement, les moyens d'orientation 40 pourront comprendre une ailette 41 formant un gouvernail. Ce gouvernail 41 pourra être soit disposé directement au sommet du dispositif 1 , à l'aplomb du rotor, à même le tambour 43 qui sert de structure porteuse aux déflecteurs 14, 15, 114, 115, 214, 215, 314, 315 ainsi qu'à l'écran 37, soit déporté à l'extrémité d'une tige radiale 44, elle-même par exemple montée en saillie externe à partir dudit tambour 43.

En outre, selon une caractéristique qui peut constituer une invention à part entière, le dispositif 1 comporte un aileron de stabilisation 45 qui s'ouvre vers l'extérieur du rotor, sensiblement à l'opposé de l'entrée du canai de propulsion par rapport à l'axe de rotation (ΖΖ') dudit rotor, ici sensiblement à l'azimut Ouest, et plus particulièrement sensiblement entre 260 degrés et 280 degrés à partir du Nord. Cet aileron de stabilisation 45 est avantageusement agencé pour créer, sous l'action du courant de fluide incident, un couple résistant, ici dans le sens des aiguilles d'une montre, qui s'oppose au couple de basculement orienté dans le sens trigonométrique et qui est créé, dans le quadrant opposé, par ce même courant de fluide lorsqu'il bute et est dévié par les déflecteurs du canal et notamment les déflecteurs externes 15, 1 15, 215, 315.

De préférence, cet aileron de stabilisation comporte une plaque sensiblement plane disposée parallèlement à l'axe (ΖΖ'), latéralement en vis-à-vis de l'écran 37 et sensiblement sur toute la hauteur h du rotor, de manière à converger, à la manière d'un entonnoir, vers ledit écran 37 dans le sens contraire à celui du déplacement des pales remontantes. La plaque peut également se prolonger par une section droite, sensiblement parallèle à l'axe Nord-Sud, au droit du bord vertical de l'écran, de sorte à rejeter le fluide que canalise l'entonnoir ainsi formé au-delà du chemin suivi par les pales remontantes, afin de ne pas interférer avec ces dernières. Avantageusement, un tel aileron 45 contribue, de manière particulièrement simple, à équilibrer les couples qui s'exercent sur le tambour 43 sous l'action du courant de fluide F, ce qui permet avantageusement de limiter la taille du gouvernail 41 , voire de supprimer ce dernier, tout en conservant l'équilibrage recherché, et ainsi de réduire l'encombrement du dispositif 1. Par ailleurs, il est envisageable de prévoir des moyens de réglage permettant de modifier la configuration du canal de propulsion 12, par exemple en modifiant la longueur dudit canal en procédant à un réglage du degré de chevauchement entre déflecteurs internes et le déflecteurs externes, ou encore en modifiant la largueur dudit canal, mesuré radialement par rapport à l'axe de rotation (ΖΖ'), en rapprochant ou au contraire en éloignant radialement l'un de l'autre un déflecteur interne et le déflecteur externe correspondant, ou encore en modifiant l'inclinaison relative, c'est-à-dire le degré de convergence, des portions de rétrécissement.

Toutefois, selon une variante de réalisation préférentielle, tel que cela est illustré sur les figures, les déflecteurs internes et externes de chaque étage, et de préférence de tous (es étages, sont solidaires les uns des autres, à tout le moins en fonctionnement normal du dispositif, et sont réglés par construction.

Bien entendu, la présente invention se rapporte également à un carter 50 destiné à être rapporté sur ledit dispositif de captage de l'énergie d'un courant de fluide conforme à l'invention, du genre éolienne.

Ledit carter 50 comporte alors au moins, de manière avantageusement solidaire et fixe, la première paire et la seconde paire de déflecteurs 14, 15, 114, 115 des premier et second étages d'accélération 16, 116 destinées à venir se placer de part et d'autre du chemin de balayage, et de préférence l'ensemble des déflecteurs formant le canal de propulsion et ses différents étages.

Avantageusement, les déflecteurs internes peuvent être subdivisés transversalement à l'axe (ΖΖ'), sensiblement à mi-hauteur, en deux demi-déflecteurs séparés par une zone de passage 51 sensiblement annulaire permettant la circulation des bras de fixation 1 1 , eux-mêmes sensiblement radiaux, lors de la mise en rotation du rotor 2. De préférence, ledit carter 50 inclut également les parois de guidage 17 et 18, de telle sorte que ledit carter forme un véritable conduit rigide apte à entourer et délimiter latéralement le canal de propulsion 12, et à envelopper sensiblement la portion aval 6B du chemin de balayage.

De préférence, ledit carter 50 est associé de manière solidaire à l'écran 37, de sorte à former un sous-ensemble propre, distinct du rotor 2 et du stator 4 et avantageusement apte à s'orienter spontanément, par rapport à ces derniers, dans la direction du courant de fluide incident.

La présente invention concerne donc en particulier un sous-ensemble qui combine d'une part un carter 50 délimitant un canal de propulsion 12 pourvu d'une succession de venturi et permettant d'accélérer des pales 3 afin de faire gagner le rotor en motricité, et d'autre part un écran de protection des pales remontantes, monté sensiblement en opposition au carter 50 par rapport à l'axe (ΖΖ'), qui permet de conserver sensiblement le gain de motricité procuré par ledit carter. Ledit sous-ensemble peut avantageusement intégrer la structure du tambour 43 comme armature.

De préférence, ledit sous-ensemble sert également de support à l'aileron stabilisateur 45. II peut en outre comporter une grille de protection interdisant l'intrusion de corps étrangers dans le rotor par la ou les zones libres ouvertes entre l'écran 37 et le canal 12.

Avantageusement, le carter 50 et le sous-ensemble auquel il s'intègre peuvent être adaptés et assemblés sur un rotor nu pré-existant, de manière librement mobile à rotation autour de l'arbre dudit rotor, pour en améliorer les performances.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à une variante de réalisation particulière et pourra faire l'objet d'adaptations par l'homme du métier, notamment en isolant ou combinant l'une ou l'autre des caractéristiques présentées ci-dessus.

Un procédé de captage de l'énergie d'un courant de fluide va maintenant être décrit, en référence préférentielle au fonctionnement de la variante de réalisation du dispositif 1 illustrée sur les figures 1 à 3.

Le courant de fluide incident F attaque le dispositif 1 en abordant frontalement le chemin de balayage 6 par la zone externe 8, sensiblement perpendiculairement à celui- ci selon une direction Sud-Nord. Une première partie F1 de ce courant aborde extérieurement et tangentiellement le rotor 3, sensiblement à l'Est de celui-ci, et pénètre directement dans le collecteur d'admission 20 du premier étage 16, entre le chemin de balayage 6 et le déflecteur externe 15 qui le rabat sensiblement vers ledit chemin de balayage.

La seconde partie F2 de ce courant traverse frontalement la portion amont 6A du chemin de balayage, de façon sensiblement radiale, en communiquant au passage de l'énergie à la pale ou aux pales frontales situées dans le quadrant Sud-Est, ce qui fournit un premier effort d'entraînement au rotor 2, qui se met à tourner, ici dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre.

Elle chemine ensuite sensiblement vers le Nord à travers la zone interne 7, les perturbations 32 générées par !e contact avec les pales frontales prenant de l'ampleur avec ce déplacement.

Lorsque cette seconde partie F2 du courant, à l'écoulement parfois turbulent, rencontre l'un ou l'autre des déflecteurs internes, elle infléchit sa trajectoire et pénètre alors dans le premier collecteur d'admission placé sur son chemin, qui l'intercepte et la déporte radialement depuis l'intérieur vers la périphérie 30 du rotor, en la canalisant progressivement vers l'intérieur du canal de propulsion 12.

Elle se déverse ainsi, de façon sensiblement tangente au chemin de balayage 6, dans la partie aval de ce dernier, et vient grossir le flux principal F 12 qui s'écoule déjà dans ledit canal.

A chaque étage 6, 116, 216, 316, un nouveau rétrécissement accélère le courant de fluide obtenu et communique un nouvel apport d'énergie motrice aux pales qui circulent en descendant ledit canal de propulsion 12, en traversant ainsi lesdits étages un par un.

Ainsi, le procédé conforme à l'invention comporte une étape (a) de propulsion étagée au cours de laquelle on fait circuler le courant de fluide dans un canal de propulsion étagé contenant une portion dudit chemin de balayage, ladite étape (a) de propulsion étagée comprenant une sous-étape (a1 ) d'accélération primaire au cours de laquelle on accélère le courant de fluide au moyen d'un premier étage d'accélération à effet venturi situé en amont dudit canal de propulsion puis une sous-étape (a2) d'accélération secondaire au cours de laquelle on accélère une nouvelle fois le courant de fluide au moyen d'un second étage d'accélération à effet venturi situé en aval dudit canal de propulsion.

Bien entendu, ledit procédé comporte avantageusement autant de sous-étapes d'admission et d'accélération qu'il y a d'étages successifs, au sein d'un seul et même canal 12 localisé dans le quadrant Nord-est, c'est-à-dire sensiblement sur un quart de la trajectoire circulaire des pales.

Avantageusement, grâce ses déflecteurs internes agencés en cascade, le présent dispositif 1 est capable de capter et d'exploiter l'essentiel de l'énergie de la quasi- totalité du courant de fluide qui l'atteint, d'une part en concentrant et en accélérant ledit courant de fluide dans la zone périphérique du rotor présentant les meilleures capacités motrices, mais également en recyclant le courant de fluide secondaire ayant déjà contribué une première fois à conférer de l'énergie aux pales et ayant pénétré dans la zone interne du rotor, et ce, par une succession d'injections secondaires, à chaque étage, de courants F 16 , F 2 16, F 316 correspondants, suivies d'une accélération de l'ensemble.

Potentiellement, du fait de l'accroissement de la vitesse du courant de fluide par effet Venturi, le courant de fluide possède, lorsqu'il entre en contact avec les pales 3 qui se trouvent dans le canal de propulsion 12, une vitesse supérieure à celle du courant de fluide incident et peut donc entraîner lesdites les pales 3 plus efficacement que les dispositifs connus, à une vitesse supérieure.

De surcroît, l'accélération étant répétée à chaque étage, chaque fois que la pale franchit la transition entre une portion de circulation et la portion de rétrécissement suivante, l'intervalle que doit parcourir chaque pale 3 entre deux impulsions d'accélération successives, c'est-à-dire sensiblement la longueur de chaque portion de circulation 23, 23, 223, 323, est suffisamment court pour que ladite pale ne soit pas freinée de manière sensible par des pertes de charges au sein du canal 12.

En outre, les déflecteurs internes forment des barrières protégeant le canal et l'écoulement du courant principal F12 des perturbations de la zone visqueuse, ce qui permet audit courant principal, et aux pales, de traverser cette zone dans un tunnel formant un environnement préservé où les conditions de vitesse, de pression et d'orientation du courant sont favorables à leur accélération, ou à tout le moins au maintien de leur vitesse acquise. L'échappement du courant de fluide issu du canal 12, à la sortie du dernier étage 316, s'opère de préférence sensiblement au voisinage de la zone Nord du dispositif 1 , sensiblement à l'opposé du point d'entrée du courant de fluide, après que le courant de fluide captif a sensiblement contourné latéralement la partie centrale, et la zone visqueuse, du rotor en empruntant le canal de propulsion 12 périphérique latéral.

On profite donc pleinement de toute la longueur du canal de propulsion 12 pour conférer de manière régulière et croissante un élan moteur à la pale.

De surcroît, la protection offerte aux pales remontantes par l'écran 37 permet avantageusement de conserver sensiblement, le long du trajet de retour des pales compris entre l'échappement, au Nord, et la reprise de motricité, au Sud, le bénéfice de l'énergie motrice, et plus particulièrement de l'accélération, fournie précédemment par le canal de propulsion 12.

A titre d'exemple, des essais ont été réalisés sur une éolienne conforme à l'invention, munie d'un rotor 2 présentant un diamètre de 1 ,70 m pour une hauteur h de 1 ,30 m, comptant cinq pales de type ouvert, tel que décrit plus haut, de largeur 50 mm et de longueur 140 mm, un canal de propulsion couvrant sensiblement un secteur angulaire de 100 degrés, comportant quatre étages d'accélération dont trois étages secondaires sensiblement identiques et tous disposés dans le secteur angulaire Nord-Nord-Est, dont la largeur maximale à l'entrée du collecteur d'admission 20 du premier étage 16 est de 230 mm, et la largeur de sortie au bout de la portion de circulation 323 du quatrième étage de 80 mm, dont les déflecteurs internes secondaires présentent un angle d'ouverture voisin de 45 degrés, une longueur de leur branche tangente au chemin de balayage de l'ordre de 150 mm, une longueur de leur branche saillante ouverte sur la zone interne de l'ordre de 60 mm, et disposant d'un écran 37 formant sensiblement un quart de cylindre couvrant le quadrant Sud-Ouest.

Ces essais ont permis d'obtenir les résultats consignés dans ie tableau 1 , par rapport à une éolienne identique mais possédant un rotor nu. Vitesse du courant de fluide Couple statique moyen Vitesse de rotation du rotor incident [m/s] (arbre bloqué) [N.m] libre [tr/min]

Dispositif 1 Rotor nu Dispositif 1 Rotor nu

3,84 - 2,65 - 23

4,17 3,58 - 39 -

6,87 8,75 4,46 75 40

Tableau 1

On constate ainsi que le dispositif 1 conforme à l'invention, et plus particulièrement la mise en place d'un carter 50 combiné à un écran 37, permet quasiment, à vitesse de vent constante, de doubler le couple statique et la vitesse de rotation par rapport au rotor nu.

En utilisant plusieurs chambres à effet Venturi qui, pour une surface de captage donnée, augmentent chacune la vitesse, sinon le débit massique, du courant de fluide et accroissent régulièrement, tout au long du canal de propulsion, tant la poussée engendrée par la pression dynamique que les efforts d'entraînement aérodynamique de la pale, on peut non seulement démarrer l'éolienne conforme à l'invention à de faibles vitesses de vent, mais encore, à une vitesse de vent donnée, conférer au rotor une vitesse de rotation plus importante que sur les éoliennes existantes, et ainsi obtenir un meilleur rendement et une puissance supérieure.

Ainsi, pour un volume total donné qu'occupe le rotor, il est possible d'extraire et de restituer, au moyen d'un dispositif 1 particulièrement compact, plus de puissance que les dispositifs connus, et notamment que les éoliennes à axe vertical classiques. Cette augmentation de la « densité de puissance » que peut fournir le dispositif 1 conforme à l'invention pour un encombrement et un poids donné permet d'envisager notamment la mise en œuvre d'éoliennes, et plus particulièrement d'éoliennes de type Darrieus, dont la puissance nominale dépasse largement les valeurs usuelles. De surcroît, le dispositif 1 peut avantageusement présenter des pales de dimensions réduites sans pour autant perdre en efficacité et en couple, ce qui permet de limiter considérablement l'inertie du rotor ainsi que son poids.

De surcroît, la combinaison d'un rotor léger et d'une large surface de captage utile du courant de fluide permet au dispositif de démarrer même dans des conditions de très faible vitesse de courant de fluide.

En outre, le dispositif s'adapte aisément, et avantageusement de manière automatique, à la direction instantanée du courant de fluide incident, ce qui lui permet d'exploiter l'énergie sensiblement quelles que soient les conditions d'exposition audit courant de fluide.

Par ailleurs, la mise en œuvre de déflecteurs internes permet de réaliser un canal de propulsion convergent sans requérir d'encombrants moyens externes au rotor.

L'encombrement réduit du dispositif limite également les nuisances visuelles que celui- ci est susceptible d'occasionner du fait de son implantation, et permet en outre d'isoler facilement le rotor derrière une grille de protection.

Le présent dispositif est donc particulièrement sûr et adapté à un usage particulier, dans des zones d'habitation, des zones commerciales ou encore des zones d'activité.

Enfin, sa fabrication requiert peu de matière première, ne met en oeuvre que des opérations d'assemblage relativement simples, et présente par conséquent un coût relativement réduit.

POSSIBILITE D'APPLICATION INDUSTRIELLE

La présente invention trouve son application dans la conception, ia fabrication et l'exploitation d'éoliennes.