Numéro : 2046 - Année : 1987
Quelques aspects du problème de la modélisation des écoulements autour des hélices.
C.PELLONE, Chargé de Recherche au CNRS,
T. MAITRE, Ingénieur ENSHMG
A.ROWE, Directeur, Centre de Recherches et d'Essais de Machines Hydrauliques de Grenoble
La mise en oeuvre d'un calcul d'hélice par la méthode des singularités présente un certain nombre de difficultés dues au caractère complexe de l'écoulement caractère instationnaire, hypothèse d'irrationalité, cavitation, fortes interactions liées à la géométrie, condition de Joukowski, influence du sillage. La présente étude détaille certaines de ces difficultés et propose des solutions mises en oeuvre dans des programmes complets en voie d'achèvement. les différents points étudiés plus en détail sont les suivants :
-identification de forme et optimisation du maillage: on présente une méthode qui permet d'une part de calculer les lois d'épaisseur et de cambrure d'un profil donné par points et d'autre part d'obtenir un maillage optimisé à partir de ces lois.
-problème d'épaisseur et condition de Joukowski : dans le cadre d'une théorie non linéaire, on présente des méthodes permettant de traiter des pales de faible épaisseur relative. La condition de Joukowski non linéaire est résolue sans augmentation du temps de calcul.
-problème de la cavitation : on présente les principaux modèles utilisés pour représenter les écoulements en cavitation partielle et une brève étude critique de ces modèles est esquissée.
-influence de la modélisation du sillage: celui-ci est simplifié en une surface hélicoïdal ; une variation systématique du pas réduit de cette surface montre l'importante influence de la géométrie du sillage sur la poussée et le couple. Une comparaison des résultats obtenus par le calcul et par les essais expérimentaux est présentée.
Recherche avancée
Année