CFD - Voiles

Contexte

La CFD des voiles et des gréements est un problème extrêmement complexe en raison de la nature turbulente-decollée de l'écoulement, de l'influence des réglages sur la forme de la voile et par conséquents ses coefficients aérodynamiques. Des approches CFD RANS sont en cours de développement et le CRAIN a déjà mené quelques travaux de ce type dans le cadre bidimensionnel. En attendant que ces puissantes méthodes soient fiables et abordables, le CRAIN a développé et utilise un modèle simplifié qui permet de traiter convenablement quelques problèmes courants d'un point de vue relatif ie : comment évoluer à partir d'une référence quand on modifie des paramètres comme la force du vent, le moment de redressement, la quête..

Méthode

Modèle numérique simplifié utilisant des résultats expérimentaux :

• modélisation des effets tridimensionnels par des segments tourbillonnaires
• coefficients aérodynamiques des profils issus d'une série d'essais bidimensionnels en soufflerie.
• prise en compte du gradient de vent
• prise en compte du vrillage, du devers et du creux des voiles

Exemples d'applications

• position longitudinale et verticale du centre de poussée aérodynamique
• évolution des coefficients aérodynamique avec l'allongement (réduction de plan de voilure)
• optimisation des creux et vrillage

Expériences

• calcul de coefficients hydrodynamiques pour différents allongements d'un plan de voilure de trimaran 60' ORMA
• calculs de position de centre de poussée pour l'étude de l'équilibre en lacet et la prévision de performance.