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00:00:10,838 --> 00:00:16,278
Bonjour, nous allons voir dans cette
vidéo de cinq minutes comment Heliciel

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00:00:16,278 --> 00:00:21,137
vérifie en CFD une hélice de bateau
dessinée dans son concepteur :

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00:00:21,187 --> 00:00:26,705
sa poussée réelle, la pression sur ses
pales, et le risque de cavitation.

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00:00:29,583 --> 00:00:33,327
Voici l'hélice marine livrée
en exemple avec Heliciel ;

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00:00:33,327 --> 00:00:36,253
elle mesure 1 140 millimètres de diamètre,

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00:00:36,253 --> 00:00:39,623
possède 7 pales, et tourne
à 105 tours par minute

7
00:00:39,623 --> 00:00:42,923
pour pousser un bateau à
1,6 mètre par seconde.

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00:00:50,269 --> 00:00:54,028
Dans l'eau de mer, le concepteur
calcule par la méthode

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00:00:54,028 --> 00:00:57,513
des éléments de pale une
poussée de 1 156 newtons.

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00:00:58,618 --> 00:01:01,632
C'est ce chiffre que nous
allons mettre à l'épreuve.

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00:01:04,324 --> 00:01:07,944
Ouvrons maintenant le menu
PRO CFD du concepteur.

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00:01:14,651 --> 00:01:17,983
Il envoie l'hélice au banc de
test telle qu'elle est dessinée.

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00:01:18,754 --> 00:01:21,144
Nous n'avons rien à décrire : le fluide,

14
00:01:21,144 --> 00:01:23,774
la vitesse et le régime
viennent du projet.

15
00:01:28,063 --> 00:01:32,795
Dans le banc, la seule décision à
prendre est le préréglage de maillage.

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00:01:33,547 --> 00:01:37,971
Du Level 1, pour un essai express,
jusqu'aux niveaux les plus fins,

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00:01:37,971 --> 00:01:42,791
Heliciel annonce pour chacun le nombre
de cellules et la durée attendue.

18
00:01:44,252 --> 00:01:50,739
Ici, le Level 5 prévoit environ
145 000 cellules et 7 minutes de maillage.

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00:01:50,789 --> 00:01:54,942
Deux boutons suivent, Mesh
puis CFD calculation,

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00:01:54,942 --> 00:01:59,441
et le banc enchaîne seul
les deux phases du calcul.

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00:02:01,610 --> 00:02:07,831
Voici le résultat, sur le cas calculé.
Le concepteur annonçait 1 156 newtons ;

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00:02:07,831 --> 00:02:13,414
le banc trouve 808 newtons sur les
pales, soit 30 pour cent de moins.

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00:02:18,696 --> 00:02:22,284
La seconde phase, où
l'hélice tourne réellement,

24
00:02:22,284 --> 00:02:24,676
confirme cet ordre de grandeur.

25
00:02:25,334 --> 00:02:28,365
Cet écart se cherche d'abord
du côté du maillage :

26
00:02:28,365 --> 00:02:31,518
pour décrire correctement
la couche limite qui crée

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00:02:31,518 --> 00:02:35,008
l'aspiration et la portance
réelles sur le dos des pales,

28
00:02:35,008 --> 00:02:37,764
le maillage doit être
de très haute qualité.

29
00:02:38,422 --> 00:02:42,626
Le message pour le bureau d'études
: garder une marge sur la poussée,

30
00:02:42,626 --> 00:02:45,186
et affiner le maillage avant de conclure.

31
00:02:47,786 --> 00:02:53,238
Le modèle 3D masqué, nous voyons
la pression sur la peau des pales.

32
00:02:53,624 --> 00:02:57,919
Sur cette face, tournée vers la
coque, le dos des pales est bleu :

33
00:02:57,919 --> 00:03:03,124
l'eau y est aspirée, et c'est cette face
qui produit l'essentiel de la poussée.

34
00:03:07,286 --> 00:03:12,834
Le nez rouge du moyeu est le point
d'arrêt, là où l'eau vient buter de face.

35
00:03:13,698 --> 00:03:17,600
De l'autre côté, la face qui
pousse l'eau est en surpression,

36
00:03:17,600 --> 00:03:20,158
verte, avec du rouge le long des bords.

37
00:03:24,174 --> 00:03:27,221
C'est sur la face aspirée
que la cavitation menace :

38
00:03:27,221 --> 00:03:31,674
si la pression descend sous la pression
de vapeur, l'eau se met à bouillir.

39
00:03:32,330 --> 00:03:35,773
L'échelle de la coupe de
pression porte un repère :

40
00:03:35,773 --> 00:03:40,230
la pression de vapeur de l'eau de
mer, 1 300 pascals à 10 degrés.

41
00:03:40,422 --> 00:03:45,207
La pression la plus basse de tout
le calcul vaut 107 681 pascals,

42
00:03:45,207 --> 00:03:50,802
très loin au-dessus : à ce point de
fonctionnement, l'hélice ne cavite pas.

43
00:03:55,853 --> 00:03:59,893
Les coupes colorent l'eau elle-
même. Dans le plan vertical,

44
00:03:59,893 --> 00:04:03,111
nous voyons le jet accéléré
derrière l'hélice,

45
00:04:03,111 --> 00:04:07,561
et au centre, dans l'ombre du
moyeu, une traînée d'eau ralentie.

46
00:04:16,618 --> 00:04:19,493
En travers de l'arbre, la couronne du jet

47
00:04:19,493 --> 00:04:22,998
dessine le tube de courant
que l'hélice fabrique.

48
00:04:24,817 --> 00:04:29,437
Une coupe cylindrique suit l'eau à
un rayon donné, à travers les pales.

49
00:04:31,452 --> 00:04:36,575
Les iso-surfaces enveloppent enfin les
zones où la pression franchit un seuil :

50
00:04:36,575 --> 00:04:40,984
cette nappe montre jusqu'où, dans
l'eau, s'étend l'effet des pales.

51
00:04:44,827 --> 00:04:49,472
Les lignes de courant suivent le trajet
de l'eau : elle arrive lentement,

52
00:04:49,472 --> 00:04:53,607
traverse l'hélice qui tourne, et
repart accélérée derrière elle.

53
00:04:54,041 --> 00:04:58,754
Tout ce que nous avons vu vient
d'un préréglage et de deux boutons,

54
00:04:58,754 --> 00:05:01,637
sans régler un seul paramètre numérique.

55
00:05:04,111 --> 00:05:07,129
Avec Heliciel, une hélice
de bateau passe du

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00:05:07,129 --> 00:05:10,147
dessin à la simulation
CFD en trois gestes,

57
00:05:10,147 --> 00:05:14,811
et le banc nous montre ce que le
calcul classique ne peut pas voir.

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00:05:15,188 --> 00:05:18,590
Nous pourrions maintenant
recalculer la même hélice

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00:05:18,590 --> 00:05:22,192
avec un préréglage de maillage
plus fin, et comparer.