Note sur la mesure de la vitesse du vent à l`aide d`anémomètre type

OF!,!CE DE LA RECHERCi:~E SCIENTIFIQUE
ET TECHNIQUE OUTRE-MER
-----~.----------~
CENTRE DE LaME
NOTE SUR LA HE SURE DE LA VITESSE DU 'VENT
AL'AIDE D'ANEMOMETRE TYPE ~OBINSON (MODELE CERF)
~------.~----~oOo-_.---------~~
J,' COLOMBANI

",
.~.
y désïgant le nombre d'unités compteur
·et
xIe nocbre de kilomètres parbourus· par le v~nt.
Une unité· compteur correspond, q.ans le cas Ç!Gf3 an.émo-
m·3tres d' ELECTRI CITE de FHAl-WE à100 tours de moulinet.
Pour les anémomètres CERF, une unitë compteur correspond,
en principe, à 1,tour de moulinet.
,'
B - CO~frffiNTAIRES'
, 1°_ Les deux forElUles ci-dessus ,( 1) et' (2) sont des approxi:~a tions
remplaçant une formule d'ajustement plus correcte:
1,17
,(Rapport EDF
2°":,, Les formules (1), (2) e't (3) ne sont v'alables que- pour une du-
rée de 24 heures oU.voisine'de 24 heures.
3°- Pour une durée de quelques ~inuteG, o~peutappliquer les for-'
mules'suivantes :'
~
mis
n'
0,4
(4)
V5V=51;' +
mis
n
notlbre de tours en t secondes
V>5
mis
V
mis
=
~
+1
,5
(5 )
t
(d'après Rapport EDF de Ml' LIOTTA)
4°_ Quelle précision' peut-on espére; en utilisant les formules
ci-dessus ? .
a)- Formules (4) et (5) pour ia mesure de vitesses moyennes
quasi-instantanées. .
A
condition que la vitesse instàntanée ne descende pas
au':'dessaus de 0,4 mis. La vitesse moyenne obtenue constitue
, une a.3sez bonne approximation.
b)- Formules (1), (2) ct, (3) pour la mesure de la vitesse moyen-
ne en 24 houres.
Si la vitesse instantanée du vent pendant 2~, heures ne
descend pas au-dessous' de 0,4 mis pour une période importan-
te, leD· résultats obtenus constituent une· appro_:ximatio~1
utilisable, faute de mieux.
, ... / ...

3
Si par contre la vitesse du vent descend'au-dessous de
o ,~, m/s, les 'félleurs obtenues peuvent devenir assez illu-
soires.
."
.; .
0,4.1:1/S est la vites,,;e de dérnarrage du moulinet. Hais
l'inertie du moulinet est suffisa~ment gTan~e pour qu'il
continue à tourner si la vitesse Si abaisse momentanérJent
au~dessous de 0,4 rn/s. par con9équent, si la vitesse
instantanée Deut prendre des valeurs inférieures à 0,4 mis,
et cela pend~nt une dur8e non négligeable, on'ne sait plus
très bien ce qui est mosuré., Hous' verrons ci-dessous quelle "
peut être l'importance de l'erreur.
5°",: Vitesse r.lOyenne pour' des. périodes inférieures à2J + heures •
(1) et (2) découlent approxim~ttive1ilent des formules (L~) .et (5),
En prenant t=86 400 s, on trouve en fait
y=?x 69,2
, 1
Y= 2, 5x '- 324
V1
5
E1' 04
= t1 + ,
:.. ,"
Peut~on' utiliser (4) et (5) pour calculer les ~ite3ses ~oyennes
pendant des p~riodes inférieures à 24 heures, mais cependant de
pl~siéur~ heures ? .
A priori, cette opération peut paraître guère plus hasardeuse que
celle relative à uhe p6riode de 24 heures.
Faiso~s les hypothèses suivantes :
On
relève au bout d'un' certain temps t le nombre de tours qu'a
effectué le mDulinet. On appelera V'la vitesse œoyenne vraie du
vent dura~t cetiep6riode. "
Supposons de plus,que durant cette période de durée t, la vitesse
du vent s'est maintcHme au-dessous de 0,4 m/s pendant un temps t2,
"\ l"" la vitesse moyenne durant cette période étant V2 incC?nnue mais '
'~oël1:l:p6!ièal<n à 0,4 m/s~, et que 'pendant t1= t - t2, la vitèsse,
.- \ - _ .. ~ '\ siest maintenue supérieure Et 0,4 mis, la mo;yenn0 en &tallt V1 '<"'5 m/ s,
. " " la vitesse Ylioyenne vraie sera:. ' ,
V'=. V1t1 + V2t2
t1 + t2,'
On suppose de plus que le moulinet ne tourne pas si V, < 0,4 m/s"
Si l'on'utilise (4), on obtient ainsi
On suppose (4)'exacte si V> 0,4, m/s
,V' vitesse moyenne calculée par (4) = 5~ + 0,4
~ ~ .. ~:. / ...
.,~

4
Or n1 =n puisque le moulinet ne tourne pas si V~ 0,4 mis
V1
on
0,4
= 5- +
t1
V5n +
o,4t1 + V2t2
=t
Vn
(t1
V2
t2
= 5- +
0, 'T +
tt
t1
= t -
t2
= 5Î +b,4 -
t2 t2
VO,lrf
·h V2T
[
VI
- V =
(0,4
-
°V2)g
j
°t
V2 <0,4
t2 <:::. t
On
commet donc surt~ en l'estimant par V' une erreur par excès
égale à (0,4 - V2)1; =E
Malheureusement t2 n'est pas connu ni V2.
Il est certain que E est inférieur à 0,4, (E =0,4 correspondant à
V2 = 0 et t2 =t).
Pour des vitesses moyennes élevées, l'erreur relative est assez
faible, mais pour les faibles vitesses l'erreur n'est plus négli-
geable.
En fait, pour une durée de 24 heures, la période de calme V ~0,4 mis
dépasse vraisemblablement rarement 6 h.
t2 1
t1 = 1t
E= (0,1:" ~)
L'erreur devient au plus égale
o
àO,10 mis.
V2 n'est pas vraisemblablement nul constamment pendant 6 heur~s si
on prend V2 = 0,2 mis E= 0,05 mis, ce qui est négligeable par
rapport à la vitesse moyenne mesurée en 24 heures.
Pour des périodes plus courtes,il faut étudier chaque cas particu-
l~er. Remarquons.seulement que dans,nos régions (TOGO) c'est
vraisemblablement la nuit que l'on risque les erreurs les plus
importantes, la vitesse du vent diminuant assez souvent sensible-
ment la nuit.
.. .. /0 ..