Numéro : 2514 - Année : 2008
Le bassin virtuel, deux exemples d'applications: simulation numérique de la cavitation sur une hélice marine, simulation numérique pour des applications de manoeuvrabilité (contributions au projet européen VIRTUE)
Chantal Rigoux, Bassin d'Essais des Carènes - Val de Reuil (France)
Olivier Truttmann, Bassin d'Essais des Carènes - Val de Reuil (France)
Pierre-Emmanuel Guillerm, Bassin d'Essais des Carènes - Val de Reuil (France)
Aurélien Drouet, Bassin d'Essais des Carènes - Val de Reuil (France)
Erwan Jacquin., Bassin d'Essais des Carènes - Val de Reuil (France)
Le Bassin d'essais des carènes participe au projet intégré VIRTUE (The Virtual Tank Utility in Europe) dans le cadre du 6ème Programme Cadre de Recherche et Développement (PCRD), validé par la Commission Européenne début 2005. Le Bassin d’essais des carènes est engagé dans 4 des 6 groupes de travail qui composent ce projet. Cet article présente des résultats obtenus au sein de deux de ces groupes (cavitation et manoeuvrabilité). Dans le cadre du groupe de travail sur la cavitation, le Bassin d’essais des carènes a réalisé plusieurs études numériques concernant la simulation de la cavitation par une méthode RANS. L’évaluation de la cavitation présente de nombreuses applications pour le Bassin d’essais des carènes notamment dans le cadre des projets relatifs au domaine militaire. En effet, les exigences de discrétion, notamment acoustique, imposent de retarder au maximum l’apparition de la cavitation. Une synthèse des résultats obtenus sur une étude concernant la cavitation d’une hélice en eau libre est présentée. Elle permet d’évaluer les capacités du code FLUENT à simuler ce type de phénomène complexe dans un contexte industriel. Dans le cadre du groupe de travail sur la manœuvrabilité, le Bassin d’essais des carènes développe et valide ses outils de modélisation de l’écoulement instationnaire autour d’un navire au cours d’une manœuvre (ICARE). L’approche entièrement numérique utilisée ici n’est pas en mesure à l’heure actuelle de remplacer des simulations avec des modèles mathématiques empiriques, compte tenu des temps de calculs mis en jeux et des difficultés de modélisation. Cependant, cette approche devrait permettre d’améliorer la compréhension des phénomènes physiques sur des cas critiques identifiés, en prenant en compte un ensemble de phénomènes non linéaires couplés, actuellement linéarisés ou découplés dans les modèles utilisés. Cette capacité à modéliser des manœuvres instationnaires présente donc un intérêt fort pour le Bassin d’essais des carènes. Les résultats présentés montrent que les calculs permettent de reproduire la majorité des tendances observées lors des essais. Ces calculs permettent de valider la capacité du code utilisé (ICARE) à estimer les efforts sur une carène en dérive et/ou en giration. Ces calculs constituent donc la première étape vers le développement d’un simulateur Navier-Stokes de manœuvrabilité. La seconde étape est la validation des efforts calculés en présence de la carène avec le propulseur et le gouvernail.
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