Numéro : 1982 - Année : 1985
Efforts hydrodynamiques fluctuants exercés sur une hélice de navire
A. BOVIS, Ingénieur de l'Armement Chef de la Division Bruit- Propulsion
C.CRANCE, Ingénieur Civil
J. L. GUERMOND, Ingénieur Civil du Génie Maritime Bassin d'Essais des Carènes
L'hélice est une source importante d'excitation en vibration du navire. En effet, en raison du sillage de la carène et des appendices, l'hélice travaille dans un champ de vitesses incidentes non uniforme. Les variations périodiques d'incidence hydrodynamique des pales, induisent sur chacune des sections cylindriques des fluctuations de portance harmoniques. Globalement l'hélice exerce sur la ligne d'arbre un torseur d'efforts instationnaires dont la communication présente une formulation simple. Les résultats du calcul hydrodynamique peuvent ensuite être utilisés pour tout calcul de contrainte ou de vibrations forcées de la ligne d'arbres, ou encore pour la détermination de la géométrie optimale de l'hélice lors du projet de celle-ci.
Parallèlement au modèle théorique présenté, le Bassin d'Essais des Carènes a réalisé des mesures sur maquette de navire à l'aide d'une balance à 6 composantes intégrée à la ligne d'arbres. Le matériel expérimental et quelques résultats obtenus sont également présentés. La comparaison expérience-calcul montre globalement un bon accord sauf dans quelques situations particulières où la description théorique du sillage et de l'écoulement autour de l'hélice est insuffisante pour rendre compte des résultats expérimentaux.
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