Numéro : 2814 - Année : 2025
Étude de la résistance ajoutée sur houle par méthode CFD-RANS : validation et application à la comparaison de formes d’étrave
Mathieu KERGOAT, Antoine PAGES, Maïté GOUIN - SIREHNA – Modélisation-Simulation-Hydrodynamique – Bouguenais (France) - Pierre-Emmanuel GUILLERM - Naval Group SA – Service Hydrodynamique – Lorient (France)
La résistance à l’avancement est aujourd’hui une performance bien prédite en simulation sur mer calme. Néanmoins, la contribution liée à la houle est une grandeur essentielle pour l’hydrodynamicien et l’architecte naval et fait l’objet de recherches continues. La résistance ajoutée sur houle est usuellement estimée par une approche basée sur une résolution de l’écoulement potentiel autour du navire dans un premier temps et par des essais en bassin dans un second temps. Ces méthodes présentent des limites (précision, coût) qui rendent pertinentes la mise en place de méthodes CFD pour obtenir une précision suffisante dans le processus de conception. Une des applications possibles est la comparaison de différentes formes d’étrave sur houle, un sujet d’interrogation régulier et qui est discuté dans cet article. Une approche CFD RANS pour calculer la résistance ajoutée sur houle régulière est présentée. La méthode est d’abord qualifiée et validée par comparaison avec des essais et des calculs potentiels sur une carène de benchmark (DTMB 5512) et une carène de référence correspondant à un navire réel. À partir de cette dernière, une campagne de simulations numériques est menée sur onze variantes de formes d’étrave dérivées de la carène de référence. Les simulations permettent d’évaluer, pour chaque forme, la résistance à l’avancement en eau calme, la résistance ajoutée sur houle ainsi que les mouvements verticaux (pilonnement et tangage) du navire dans une houle de face régulière. Les résultats soulignent la nécessité d’un compromis entre performances sur mer calme et sur houle, et mettent en évidence l’impact déterminant de la forme de l’étrave sur la résistance totale. L’approche proposée constitue une méthode pertinente pour l’amélioration des performances hydrodynamiques des carènes dès les phases amont de conception.
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