Effet d’un tourbillon longitudinal sur le comportement d’un profil portant bidimensionnel

Abstract

Une situation classique, dans l’agencement du système propulsif d’un navire, consiste à placer le safran de gouvernail à l’aval du propulseur, dans son sillage. Cette situation permet, en particulier, de tirer profit, dans les phases de manoeuvre, de l’effet de « coup de fouet » obtenu en augmentant brutalement la vitesse de rotation (ou le pas) du propulseur pendant une durée très brève. Les interactions qui existent entre le propulseur et le safran de gouvernail ont fait l’objet de diverses études [1, 2, 3, 4, 5] tant expérimentales que numériques. En route libre les tourbillons générés en pied de pale, au voisinage du moyeu, viennent se regrouper sur l’ogive du propulseur pour constituer ce qu’il est convenu d’appeler le tourbillon d’ogive. Ce tourbillon est ensuite convecté au voisinage immédiat du safran et la question se pose des interactions éventuelles de ce tourbillon avec l’écoulement portant sur le safran. En particulier le comportement du safran à forte incidence est, en raison des normes en vigueur, l’objet d’une attention particulière de l’architecte naval. Deux paramètres sont analysés : d’une part la portance du safran à forte incidence et son angle de décrochement et d’autre part les vibrations et instationnarités pouvant apparaître lors d’une mise en forte incidence. L’un des objectifs de cette étude est d’analyser l’effet du tourbillon d’ogive sur les performances hydrodynamiques du safran dans ces conditions extrêmes.