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Etude resistance propulsion helice navire heliciel

Les hélices marines Introduction ?? Nombreuses applications transport énergie propulsion ?? Origine obscure France Suisse et même les États- Unis ?? Multitudes de formes d'hélices A quoi cela est-ce du L'usage détermine-t-il la forme Nous tenterons donc de mettre en lumière cet aspect Illustration Modélisation d'une hélice Sommaire I Comment fonctionne une hélice Vocabulaire de base Approche théorique de l'hélice Problèmes des hélices II Étude pratique d'une hélice Étapes de modélisation Modélisation d'une hélice de porte-conteneurs Réaction de notre hélice à quelques variations CConclusion I Vocabulaire de base ? dos et face travaillante ? L'angle de rake calage Illustration Schéma de l'angle de calage ? Le pas H ? ? ? R ? tan avec H le pas en m R le rayon de l'hélice en m le calage en rad ? pas e ?ectif et le recul Recul ?? pas réel H Illustration Schéma illustrant le pas Remarque on peut utiliser le vocabulaire des ailes d'avion pour les pales leur Cfonctionnement étant similaire I Approche théorique de l'hélice ? Bilan énergétique Les hypothèses ? uide non visqueux ? accélération uniforme pour la masse de uide ? ux illimité V hélice V Débit traversant l'hélice Dessin Schéma illustrant les hypothèses T Q ? V ??V Avec ? T la poussée en N ? Q le débit massique d ? eau traversant l ? hélice en kg s ? V vitesse en amont en m s ? V vitesse en aval en m s On a de plus ? La puissance utile Pu T ? V ? La puissance disponible P Q V ?? V On en déduit alors le rendement ? Corrections puissance utile puissance disponible V V En réalité à cause du glissement V li V théo De plus les propriétés aérodynamiques imposent ?? L ? V li ? ?? L avec L longueur du navire en m CVli vitesse en m s I Problèmes des hélices ? Cavitation ? in ue sur -la profondeur d'immersion augmentation -la surface de l'hélice augmentation -angle d'incidence diminution -vitesse de rotation Illustration E ?et de cavitation ? La dimension des hélices Illustration Hélice de grandes dimensions ? La ventilation Illustration E ?et de ventilation ? limites dues -les dimensions des tirants d'eau autorisé dans les ports -la di ?culté à les modéliser la plupart des études des hélices sont basées sur des essais réels ? in ue sur -la poussée produite -la forme de l'hélice surface incidence des pales ? due à -une trop faible distance de l'hélice par rapport à la surface ? in ue sur -le diamètre de l'hélice selon les critères établis dans le cahier des charges CII Etapes de modélisation Données Dimension du Navire Vitesse navire Données Géométrie de l' hélice autres données si problème Vitesse navire Calcul Calcul Poussée attendue Puissance attendue Test Problèmes cavitation résistance freinage Poussée possible Puissance possible Vitesse rotation possible Test Poussée Puissance Dé ?nition de l'hélice caractéristiques CII Modélisation d'une hélice de porte-conteneurs a Modélisation de la tra? née Données Vitesse navire