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Didacticiel conception d'une hélice de bateau (5)
Nous avons vu dans le précédent didacticiels comment choisir et appliquer un profil à une hélice. Nous allons voir comment déterminer la géométrie et analyser rapidement les performances globales de notre hélice.
Notre profil optimum naca 64a410 a été appliqué, mais les performances de ce profil a 360 tours/minutes ne correspondent plus a notre cahier des charges basique:
- Vitesse croisière: 3 noeuds
- Force de poussée nécessaire:105 newtons
- Puissance disponible à l'arbre d'hélice :192 watts
Nous pourrions tester des vitesses de rotations pour ajuster notre puissance, comme nous l' avons fait précédemment, mais nous allons plutôt utiliser un outil plus performant: "l' analyse multiple" qui nous donnera une vision de l' évolution des performances de notre hélice suivant une courbes de vitesses de rotations:
Pour afficher l' interface d' analyse multiple cliquer sur "Analyse multiple" dans la barre d' outils d' Heliciel:
réglez le paramètre variant sur "vitesse rotation" et la plage se 100 a 300 rpm avec 11 points.Le mode de calcul des point doit être sur "actualisation vrillage" pour que le logiciel reconstruise le vrillage optimum a chaque points de la courbe.
Lancez l' analyse et sélectionnez l' onglet "comparer pour afficher la courbe de traction + puissance arbre + rendement propulsif:
Les courbes comparés nous montrent que le rendement propulsif est optimum pour une vitesse de rotation de 140 tours minutes, que la traction de 100 newtons sera obtenue a 280 tours minutes et que a cette vitesse de rotation de 280 tours minutes la puissance a l'arbre sera de 194 newtons pour un rendement de 0.79.
Maintenant que vous avez pris en main les différents outils d' analyse et de conception, nous allons essayer d' améliorer notre rendement pour qu'il soit optimum aux puissances et poussées recherchées.
Notre profil sera conservé, nous allons tenter de réfléchir sur les dimensions de notre pale, et plus particulièrement sur la notion d' allongement et de pertes en bout de pale. Nous savons que les pertes en bout de pales sont importantes lorsque l' allongement est faible .Notre allongement de pale est ici de 2, c'est vraiment peu et le pertes de bout de pales sont de 25%!
Modifions la corde au pied de pale a 51 et notre corde en bout de pale à 20 mm et linearisez les cordes. L' allongement passe à 4 .
relancez l' analyse multiple avec les mêmes paramètres variant de 100 a 350 tours minutes:
Nous voyons que la vitesse de 350 tours minutes offre un rendement est de 0.8 et nous donne une traction de 99.5 pour une puissance a l'arbre de 191 watts.
Pour augmenter le rendement, il nous faudrait pouvoir augmenter le diamètre pour augmenter l' allongement, mais on sort du cahier des charges...La cavitation et la résistance mécanique des pales sont aussi des paramètres a surveiller
Avec ce didacticiel nous avons survolé les différents moyens et outils qu 'offre Héliciel pour réaliser une hélice en fonction du cahier des charges. Vous voila prêt à créer votre hélice sur mesure pour tous vos projets.
