Developpement d'une méthode de calcul de tenue à la mer avec effets portants par une méthode de singularité de Kelvin

par Manh Hung Nguyen

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Michel Guilbaud et de Serge Huberson.


  • Résumé

    Nous avons complété le code de tenue à la mer dans le domaine fréquentiel POSEIDON, code de calcul utilisant la méthode des singularités basée sur la fonction de Green de diffraction-radiation avec vitesse d’avance, développée dans l’équipe hydrodynamique du Laboratoire d’Etudes Aérodynamiques de l’Université de Poitiers, par l’introduction des effets portants apparaissant dans les manoeuvres, les voiliers ou les dispositifs de contrôle des mouvements des bateaux. Une condition de Kutta-Joukowski pour la pression instationnaire linéarisée est appliquée pour assurer la continuite�� au bord de fuite de partie portante et y supprimer toute singularité. On a donc ajouté à la distribution de sources sur la surface du corps, une distribution de doublets sur le squelette du corps et sur des bandes semi infinies du sillage, supposé plan, s’étendant vers l’infini aval. Son intensité sur le sillage est reliée à celle au bord de fuite par le théorème de Kelvin, mais on a du choisir une fonction arbitraire pour la loi de distribution de doublets sur le squelette pour éviter des difficultés numériques. La condition de Kutta-Joukowsky induit, dans les équations, des intégrations spatiales de la dérivée seconde de la fonction de Green, particulièrement difficiles, sur les facettes du squelette, et sur les bandes semi infinies du sillage. Nous les avons calculé en intervertissant les intégrations spatiales et de Fourier, les premières étant calculées analytiquement à partir d’un théorème de Stokes et les secondes numériquement par une méthode de Simpson adaptative. La validation des résultats a d’abord été effectué en aérodynamique où les résultats, tant numériques qu’expérimentaux sont nombreux, avec satisfaction tant pour des grandeurs globales que locales. Nous avons ensuite validé en hydrodynamique pour des profils sous la surface libre que pour des corps perçant celle-ci avec des résultats disponibles. La comparaison est satisfaisante et nous avons vérifié que la satisfaction de la condition de Kutta-Joukowsky était précise et de plus indispensable à l’obtention des résultats cohérents en cas de présenced’effets portants. Deux applications ont été présentées. Dans la première, l’étude des mouvements instationnaires d’un canoë/kayak sous l’action des efforts des pagaies, mesurés à l’aide d’un ergomètre, a été effectuée. La seconde concerne le contrôle du mouvement d’un bateau dans la houle à l’aide d’appendices portants en mouvement forcé de tangage de même fréquence que la houle. On a montré qu’il était possible de diminuer ces mouvements par une combinaison bien choisie de l’amplitude et de la phase du mouvement

  • Titre traduit

    Developping a method of computation of seakeeping on hydrofoil unsteady by Kelvin singularities method


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  • Détails : 1 vol. (172 p.)
  • Annexes : Bibliogr. 88 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 07/POIT/2239
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