similarity law froude similitude reduced hydrodynamic models samenesssimilarity law froude similitude reduced hydrodynamic models sameness

Voir:

resistance carene

Hydrodynamiquenombre de Froudenombre de Reynolds

SIMILITUDE et resistance hydrodynamique

la résistance à la marche des navires est généralement prédite et étudiée avec des essais en bassins sur modèles réduits. Pour appliquer les résultats observés du modèle au prototype il faut tenir compte des paramètres de similitude.

les résultats observés et recherchés sont principalement la résistance à la marche. (resistance hydrodynamique)

Dans ce cas cette résistance (Rh) est ramenée pour des facilitées d'exploitation, à un cœfficient de résistance à la marche nommé résistance spécifique. Ce cœfficient (Ch ) est le rapport de la résistance (Rh) sur le déplacement (D)(poids d'eau équivalent au volume immergé X masse volumique de l'eau): Ch=Rh/D

En considérant que les formes géométriques et que la répartition des poids du modèle sont  identiques au navire réel (prototype) ,les paramètres déterminants Rh sont:

la résistance à la marche Rh est est fonction:

 

au passage du modèle au prototype grandeur réelle,g  Gravité,r  masse volumique de l'eau,n  viscosité cinématique de l'eau,ra masse volumique de l'air,na viscosité cinématique de l'air,t tension superficiel eau air,Pa pression atmosphérique,Pv tension de vapeur d'eau resteront fixe.

Ce qui implique que les valeurs L  Longueur caractéristique(longueur de flottaison) et V Vitesse d'avance doivent évoluer du modèle vers le réel en conservant le nombre de Froude et le nombre de Reynolds constant sans changer les paramètres g  Gravité et n  viscosité cinématique de l'eau ce qui est impossible.

Comme on ne peut pas respecter à la foi la similitude de Reynolds(Re=V.L/n) et Froude(Fr= v/w(g.L) on réalise pour des raisons pratiques la similitude de Froude en résolvant  Frmodele= Fr réel en ajustant la vitesse du modèle.

avec Ch coefficient résistance à la marche et Cv composante visqueuse de résistance à la marche(voir Froude):

Ainsi on à Ch réel = Ch modèle - (Cv modèle - Cv réel)

    - (Cv modèle - Cv réel) = correction de frottement  correspond au fait que l'on à négligé la similitude de Reynolds

cette correction de frottement est une valeur négative qui est appliquée en fonction du nombre de Froude:elle peut varier de  -0.15 Ch modèle pour les navires rapides à Fr élevé(0.5 _ 0.6) à  -0.25 Ch modèle pour les navires lents à Fr bas(0.15 _ 0.2)

 

 

charge hydrostatique derive aerodynamique hydrodynamique construire aile foil construire eolienne dimensionner conduits fumée carene dirigeable construire helice propulsion derive aerodynamique hydrodynamique frottement sur une surface de coque trainée resistance au vent trainée resistance au vent construire eolienne trainée resistance au vent conception helice bateaux derive aerodynamique hydrodynamique carene dirigeable frottement sur une surface de coque construire aile foil construire aile foil conception hydrolienne calcul voile frottement sur une surface de coque trainée resistance au vent calcul voile construire aile foil construire eolienne construire helice propulsion aeraulique aspiration air systemes ventilation aeration pertes charges vannes debit et pression conduits pompes et ventilateurs vidange reservoir construire aile foil Logiciels de la suite Mecaflux Forces sur des objets géometriques dans un courant de fluide ramification et boucles réseaux dimensionner conduits fumée calcul systemes réseaux fluides gaz liquides helice a vitesse nulle sustentation resistance aerodynamique vehicules calcul debit rivierre helice de captage turbine Kaplan hydroelectrique charge hydrostatique carene dirigeable construire helice propulsion derive aerodynamique hydrodynamique