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Projet Mécanique des fluides : Les foils Bertrand Joly – Yoann Le Fur – Quentin Houéry – Pierre Chauvet – Thomas Horel ESTIA 2008.

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1 Projet Mécanique des fluides : Les foils Bertrand Joly – Yoann Le Fur – Quentin Houéry – Pierre Chauvet – Thomas Horel ESTIA 2008

2 Joly - Le Fur - Houéry - Chauvet - HorelLes foils2 Introduction Choix du sujet d’étude Choix du sujet d’étude Intérêt de ce sujet dans le cadre du cours de mécanique des fluides Intérêt de ce sujet dans le cadre du cours de mécanique des fluides Plan : - description du produit Plan : - description du produit - comportement - comportement - dimensionnement - dimensionnement - conclusion - conclusion

3 Joly - Le Fur - Houéry - Chauvet - HorelLes foils3 Description du produit Foil = surface portante comparable à une aile d’avion équipant un engin circulant sur l’eau (voilier, bateau à moteur, surf, windsurf…)

4 Joly - Le Fur - Houéry - Chauvet - HorelLes foils4 Description du produit But : réduire la surface en contact avec l’eau en réduisant la partie immergée limitant ainsi les frottements de l’eau sur celle-ci.

5 Joly - Le Fur - Houéry - Chauvet - HorelLes foils5 Description du produit Différents types de foils : en T en V (Multicoques seulement) asymétrique symétrique Vue de faceVue de profil Traversant (Moteurs seulement)

6 Joly - Le Fur - Houéry - Chauvet - HorelLes foils6 Comportement Les foils sont bombés et légèrement inclinés par rapport à la direction d’écoulement de l’eau. Les foils sont bombés et légèrement inclinés par rapport à la direction d’écoulement de l’eau. 2 chemins sont possibles pour les filets d’eau : 2 chemins sont possibles pour les filets d’eau : Extrados Intrados Coupe d’un foil EcoulementBord d’attaque Bord de fuite

7 Joly - Le Fur - Houéry - Chauvet - HorelLes foils7 Comportement Extrados : chemin plus long -> la vitesse est donc plus importante -> dépression Extrados : chemin plus long -> la vitesse est donc plus importante -> dépression Intrados: chemin plus court -> la vitesse est donc moins importante -> surpression Intrados: chemin plus court -> la vitesse est donc moins importante -> surpression Dépression Surpression Coupe d’un foil Ecoulement

8 Joly - Le Fur - Houéry - Chauvet - HorelLes foils8 Comportement Il résulte de cette différence de pression une force résultante : la portance, qui permet de réduire la partie immergée. Il résulte de cette différence de pression une force résultante : la portance, qui permet de réduire la partie immergée. La traînée est due à la viscosité du fluide qui engendre des frottements. La traînée est due à la viscosité du fluide qui engendre des frottements. Bord d’attaque Bord de fuite Ecoulement Coupe d’un foil Portance Trainée

9 Joly - Le Fur - Houéry - Chauvet - HorelLes foils9Comportement Limite du foil : la cavitation Forte dépression sur l’extrados Forte dépression sur l’extrados => ébullition de l’eau => ébullition de l’eau =>vaporisation : =>vaporisation : dépression < pression de vapeur saturante ( bar à 20°C) dépression < pression de vapeur saturante ( bar à 20°C) Vaporisation de l’air Vaporisation de l’air => poches, bulles d’air => poches, bulles d’air =>conséquences néfastes sur le bateau : chute de la portance, usure assez accélérée des matériaux, vibrations et bruit. =>conséquences néfastes sur le bateau : chute de la portance, usure assez accélérée des matériaux, vibrations et bruit.

10 Joly - Le Fur - Houéry - Chauvet - HorelLes foils10 Dimensionnement Expression de la portance : Angle d’inclinaison du foil :

11 Joly - Le Fur - Houéry - Chauvet - HorelLes foils11 Applications numériques anglevitessesurface A.N. 1 69,8° 10 m/s 1272 cm² A.N.210° 73,3 m/s 1272 cm² A.N.310° 10 m/s 5,25 m² A.N.430° 10 m/s 1,9 m² A.N.530° 37,2 m/s 1272 cm²

12 Joly - Le Fur - Houéry - Chauvet - HorelLes foils12 Conclusion Calculs => Modèle inenvisageable Calculs => Modèle inenvisageable Géométrie du foil à reconcevoir : Géométrie du foil à reconcevoir : – foil asymétrique – foil en V – …


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