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Estimation De La Vz Et Du Plafond D'un Ascendance


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12 réponses à ce sujet

#1 cerdagnol

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Posté 05 février 2019 - 16:44

Bonjour à tous,

et plus particulièrement aux matheux, aux thermodynamiciens et bricoleurs d'équations !

 

Pas très loin de chez moi, se construit une centrale solaire dont l'aérocondenseur va dissiper une puissance de 50MW thermiques avec un delta de température par rapport à l'ambiant de 15 à 20K.

Je suppose que quand elle fonctionnera, cela produira un joli thermique !

 

Ma question est :

comment estimer la Vz et le plafond de ce thermique à partir de la puissance dissipée, du delta T et du sondage de la masse d'air au dessus de ce point ?

 

Pour ceux que ça intéresse, mon coin c'est là : https://goo.gl/maps/zV2FfTtvQPB2

Mon aérodrome : LFNQ

La centrale : https://fr.wikipedia...le_solaire_eLLO

Un aérocondenseur : c'est comme les cheminées des centrales nucléaires, mais dans mon cas, on a le droit de voler au dessus...

 

 

Merci d'avance



#2 André

André

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Posté 05 février 2019 - 19:02

Bonjour Cerdagnol, bonjour à tous!

 

Très intéressant ce sujet, surtout si l'avenir permet de vérifier l'effet de cette centrale sur les thermiques à proximité. Bon, pas très doué pour modéliser tout ça, je me contenterai d'intuitions qualitatives.

Il me semble qu'on sera en présence de plusieurs phénomènes, et je ne sais pas lequel pourrait le plus influer sur l'aérologie:

 

- la centrale va prélever (soustraire) de l'énergie à l'énergie solaire incidente. Le sol sera moins réchauffé par le soleil, puisqu'on interceptera une partie de la chaleur qu'il envoie, pour produire de la vapeur. Même si le rendement ne peut pas être de 100%, pendant les heures de soleil, localement, il y aura moins d'énergie solaire disponible pour alimenter des thermiques.

 

- la centrale va concentrer l'énergie solaire de façon à obtenir des températures élevées, et stocker l'énergie sous forme de vapeur. Lors de l'utilisation de cette vapeur pour produire de l'électricité, il devrait y avoir de la chaleur libérée (un thermique?), et d'après Wikipedia:

la production d'électricité pourra être effectuée à la demande de l'opérateur du réseau, y compris la nuit

 

Alors, des thermiques la nuit? Tôt le matin? Tard le soir?

 

- En dehors des périodes de turbinage, il y aura bien quelques pertes de chaleur du système. Assez pour générer des thermiques plus intéressants que ceux produits "en direct" par le système soleil-sol-masse d'air ?

 

Désolé, je suis très loin de répondre sur les Vz et plafond!



#3 CPT

CPT

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Posté 06 février 2019 - 07:56

C'est effectivement un sujet très "chaud" !

 

Pour ce qui est du déficit local par le prélèvement de l'énergie solaire par les capteurs,

je pensais la même chose pour les champs de panneaux solaires qui finalement ont un bien mauvais rendement

et chauffent en déclenchant des thermiques très honorables.

 

Après, une source chaude indépendante de la hauteur du soleil sera efficace tôt le matin et tard le soir,

comme les feux de chaume et les centrales nucléaires.

L'influence en altitude sera plus haute en perçant éventuellement des inversions de température

 infranchissables par la convection diurne naturelle, mais la production de Strato-cumulus

risque de faire des étalements néfastes pour le fonctionnement de la centrale elle-même.

Pour ce cas, en montagne, les brises risquent d'être perturbées.

 

EDF avait fait des mesures dans le Météotron de Lannemezan avec un SF 28 pour prévoir les effet des

aérocondensseurs des centrales nucléaires, mais je n'ai pas vu de publication. Pour avoir participé

à ces vols, je peux dire que ça ressemblait aux feux de chaumes (noyau fort et très étroit)

mais odeur moins agréable !

Je ne sais pas si les Vz seront comparables aux estimations prises en compte par RASP.



La philanthropie de l'ouvrier Charpentier est bien connue !Tout en avance d'un jour Une même passion, 4 sites :
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#4 cerdagnol

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Posté 06 février 2019 - 08:42

Bonjour à tous,

Je commence par répondre à André :

concernant le moindre chauffage du sol par le soleil : oui, les miroirs de cette centrale (30ha de miroirs tout de même ! ) vont bien réduire le chauffage du sol. Et comme les champs tout autour de cette centrale sont des zones humides ( pour au moins 75% d'entre eux), on va donc avoir un fort contraste de température entre la zone aérocondenseur et son voisinage, ce qui est favorable à la production de thermiques.

Pour la centrale, le cycle de fonctionnement est le suivant : le soleil se lève et chauffe l'eau contenue dans les tubes éclairés par les miroirs. L'eau se transforme en vapeur lors de son circuit dans le champ de miroirs et devient de la vapeur surchauffée à 275° et 70 bars (de mémoire). Cette vapeur est injectée dans la turbine qui entraîne un alternateur et produit de l'électricité. La vapeur en sortie de turbine va condenser dans l'aérocondenseur qui est une cheminée à convection forcée (gros ventilateur à sa base) mais qui contrairement au centrales nucléaires n'utilise pas d'injection d'eau froide pour augmenter le refroidissement. On ne produit pas de joli panache de vapeur !

Le temps que le champ de production de vapeur monte en température, l'aérocondenseur ne tournera à plein régime que vers midi au mieux. Cependant, en été, il commencera à dissiper dès 10h et pourra participer à la déstabilisation de la masse d'air.

Et s'il y a décalage de production grâce au stockage, on peut imaginer que la fin de production d'air chaud se produira après le début de la nuit aéronautique ( et peut être créer la pompe de service pour les circuiteurs rentrant un peu tard...)

 

CPT, voici quelques éléments de réponse pour toi :

Ici, on n'est pas sur une centrale photovoltaïque mais sur une centrale thermodynamique. On a donc pas d'échauffement des "panneaux". La source de chaleur n'est pas indépendante du soleil, puisque la vapeur est produite grâce à celui-ci. Tu as néanmoins raison si la centrale décide de produire en décalé le soir avec le stockage. Comme il n'y a pas d'injection d'eau dans l'aérocondenseur, il n'y a pas de production directe de strato-cumulus comme avec une centrale nucléaire. La seule eau qui pourra condenser sera celle de la masse d'air prise au sol et réchauffée. Par contre, tu me conforte dans mon intuition que le thermique généré percera plus haut la couche d'inversion qu'un thermique " naturel". Et je tiens à te remercier pour la publication du Dr. John W. (Jack) Glendening  , je vais avoir un peu de lecture instructive !

 

En espérant avoir précisé les données du problème, je reste preneur de réponses calculées ou de méthodes de calcul !

Bonne journée !



#5 Leche Pascual

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Posté 06 février 2019 - 19:42

Bonsoir, @ CPT,
tu cites Météotron.
On trouvait autrefois une vidéo sur Youtube, mais je n'arrive pas à remettre la main dessus.
Aurais-tu des infos?
Quand on voit ce qu'on voit, et qu'on entend ce qu'on entend...

#6 CPT

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Posté 07 février 2019 - 05:55

Il n'y a plus de référence au Météotron, même dans l'histoire brève

du CRA de Lannemezan.

 

On trouve Meteotron avec des photos d'époque....

 

Pour revenir à la question " plafond ? ", il faudra revenir aux bonnes vieilles méthodes

de supputations sur émmagrame

(quand on aura une idée sur l'élévation de la température à la base (+5°C, +10°C ? ) :

 

https://www.velivole.fr/php/get_emagram.php?&lang=fr&long=2.040&lat=42.495&run=AROME/2019-02-07T00:00:00Z&hour=11&mode=2

 

ou

http://www.meteociel.fr/modeles/sondage2arome.php?archive=1&ech=1&map=0&wrf=0&region=&type=1&lon=2.04831&lat=42.5104


Modifié par CPT, 07 février 2019 - 18:02.


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#7 cerdagnol

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Posté 07 février 2019 - 08:29

Merci CPT pour la piste de l'émmagrame, je vais aller chercher de ce côté là. L'élévation de température "à la base" est de +15 à +20°C par rapport à l'ambiant.

Bonne journée !



#8 CPT

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Posté 07 février 2019 - 09:52

Merci CPT pour la piste de l'émmagrame, je vais aller chercher de ce côté là. L'élévation de température "à la base" est de +15 à +20°C par rapport à l'ambiant.

Bonne journée !

Je pense que pour tenir compte de la dilution et de l'entrainement initial

il faudra plutôt tabler sur +5 à +10°C près du sol,

par rapport à un sondage prévu en conditions de convection naturelle.


Modifié par CPT, 07 février 2019 - 09:52.


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#9 Loic_be

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Posté 07 février 2019 - 11:50

Voilà qui m'intéresse ! :)

une rapide recherche biblio m'a renvoyé sur cet article qui m'a l'air intéressant :

 

https://ntrs.nasa.go...20060004052.pdf

 

je vais voir si on peut appliquer ça à ton cas



#10 cerdagnol

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Posté 08 février 2019 - 10:37

Merci Loïc !

j'ai essayé de lire la publication que tu cite, mais mes compétences ne m'ont pas permis d'en tirer grand chose...



#11 Loic_be

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Posté 08 février 2019 - 15:33

Wikipedia a un assez bon article sur les ascendances thermiques :

https://fr.wikipedia...dance_thermique

 

Première fois que je lis cette formule empirique "hauteur ascendance ~ 1000 pieds*vitesse ascendance en nds" et un temps d'ascension d'environ 10 minutes... est-ce conforme à votre pratique ?



#12 CPT

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Posté 10 février 2019 - 05:17

Le travail de  l'OSTIV édité par WMO n° 1038 en 2009

donne ces exemples :

Vzthermicsblu_npk5.PNG

 

VzCu_rhp7.PNG

 

VzSc_iip9.PNG

 

VzCb_xzi1.PNG

 

et d'autres en montagne et avec du vent.....


Modifié par CPT, 10 février 2019 - 05:39.


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#13 CPT

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Posté 13 février 2019 - 06:44

Un peu plus loin on trouve la "Gold method" :

 

Gold_method_tfw6.PNG



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