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Analyse numérique et expérimentale des performances propulsives d'un profil portant animé de mouvements de pilonnement et tangage
L’interaction entre un navire et un profil horizontal situé à l’arrière du flotteur conduit à des efforts hydrodynamique associés à la vitesse d’avance et aux mouvements du flotteur et du profil en interaction. Selon le mode d’interaction, un effet propulsif induit par le profil est observé. Celui-ci peut être optimisé par un contrôle des mouvements relatifs principaux (pilonnement et tangage). Des essais sont menés sur un profil seul dans la veine de courant et houle de l’Ifremer à Boulogne sur Mer pour diverses vitesses de courant qui simulent la vitesse d’avance. Grâce à un Hexapode, le profil est soumis à des mouvements de pilonnement et tangage seuls ou couplés. Une balance permet de mesures les efforts appliqués sur le profil. Les termes de traînée, portance, inerties ajoutées et amortissement sont identifiés à partir des mesures. Des calculs en fluide parfait avec le code Hydrostar estiment les inerties ajoutées en l’absence de courant. Des simulations numériques menées avec le code CFD OpenFoam reproduisent plus généralement les mesures avec une bonne précision.
The interaction between a ship and a horizontal profile located at the rear of the floater leads to hydrodynamic forces associated with the forward speed and the motions of the interacting floater and profile. Depending on the mode of interaction, a propulsive effect induced by the profile is observed. This can be optimized by controlling the main relative movements (heave and pitch). Tests are carried out on a single profile in the Ifremer current and wave tank at Boulogne sur Mer for various current speeds which simulate the forward speed. Thanks to a Hexapod, the profile is submited to heave and pitch motions alone or coupled. A 6 components gauge measures the forces and moments applied on the profile. The terms of drag, lift, added inertias and damping are identified from the measurements. Numerical simulations carried out with the OpenFoam CFD code reproduce the measurements with good accuracy.
Keyword(s)
Profil portant, propulsion, diffraction, radiation, CFD
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Version officielle éditeur | 16 | 2 Mo |