Le calcul d'une hélice repose sur une idée simple : chaque pale se comporte comme une aile qui tourne. On calcule pour chaque tranche de pale les vitesses relatives et induites, puis la poussée, le couple et le rendement de l'hélice. Cette page présente les deux familles d'hélices (propulsion et captage d'énergie), la notion de pas, et les méthodes de calcul et de modélisation 3D d'Heliciel.

Au sommaire :

• Calcul d'hélice de propulsion : bateaux, avions et ventilateurs
• Calcul d'hélice de captage d'énergie : éoliennes, hydroliennes et turbines axiales
• Le pas de l'hélice
• Méthodes de calcul d'hélice et modélisation 3D

Le cheminement des méthodes de calcul d'hélice a connu une avancée déterminante quand le fonctionnement des pales a été comparé à celui d'ailes tournantes. Le calcul des vitesses relatives et induites, dues à la rotation combinée à l'avance du fluide, est primordial pour définir le vrillage des pales d'hélice. La prédiction de la puissance, de la portance ou du couple s'appuie sur des outils théoriques pratiques, que vous trouverez ici en partie rassemblés.

1 : Calcul d'hélice de propulsion : bateaux, avions et ventilateurs

Les hélices d'avion, les hélices de bateau et les ventilateurs et ventilations sont du type propulsion. Leurs pales utilisent le couple du moteur pour accélérer le fluide et générer une poussée par réaction (variation de quantité de mouvement). Pour le détail, voyez la page du calcul d'hélice avion, bateau et ventilateur.

Deux hélices de propulsion : une hélice d'avion contrarotative et une hélice de bateau repliable.

2 : Calcul d'hélice de captage d'énergie : éoliennes, hydroliennes et turbines

Le captage de l'énergie des fluides utilise les hélices pour transformer le mouvement du fluide en énergie. L'hélice devient alors un moteur. Les éoliennes, les hydroliennes et les turbines axiales utilisent le couple généré sur leurs pales pour entraîner des générateurs, des pompes ou des machines.

Deux hélices de captage d'énergie : une éolienne et une hydrolienne.

3 : Le pas de l'hélice : pas géométrique et pas effectif

Le pas se définit de plusieurs manières, qu'il est important de distinguer. La page sur le pas géométrique et le pas effectif les explique.

Le pas géométrique, le pas effectif et le glissement qui les sépare.

4 : Méthodes de calcul d'hélice et modélisation 3D

Les méthodes de calcul d'hélice permettent de prédire les performances, les rendements et la forme des profils de pale. Heliciel est un logiciel de calcul d'hélice tout public : une simple connaissance des bases de la mécanique (force, couple, puissance, rendement) suffit. Il permet le calcul des hélices de propulsion, le calcul des hélices de captage et le calcul des ailes ou hydrofoils.

Une fenêtre de calcul d'Heliciel : la pale est découpée en éléments, et les graphiques donnent les grandeurs de chaque élément.

Heliciel utilise des profils dont les performances et les formes sont stockées dans une base de données, pour fabriquer un modèle 3D d'hélice. Nous pouvons tester la forme géométrique des pales, le nombre de pales et la vitesse de rotation, pour évaluer la poussée, le couple et le rendement du modèle. Un plan des pales et de leurs profils peut ensuite être édité.

Pour aller plus loin, nous pouvons voir comment le vrillage et le calage se calculent le long de la pale, ou comment l'historique des méthodes de calcul a mené au calcul par éléments de pale.

Liste de fabricants, bureaux d'étude d'hélices, éoliennes…

Si vous désirez paraître gratuitement dans cette liste : _contact@heliciel.com_

http://www.maucour.fr/http://www.nauticexpo.fr/fabricant-bateau/helice-420.htmlhttp://www.joliet-europe.com/eoliennes-domestiques.htmhttp://www.eirecomposites.com/francais/%E9nergie-%C9olienne.asphttp://www.tech-helice.com/http://www.duc-helices.com/http://www.heliceurope.com/fr/HELICEUROPE_helice_paramoteur_ultra_leger_motorise_prix_reduit.htmlhttp://www.helicier.fr.gd/http://www.cerimes.fr/la-banque-dimages/atelier-de-fabrication-de-prototype-dhelice-vue-de-la-fabrication.htmlhttp://www.ratier-figeac.com/corp/details/0,10294,CLI3_DIV116_ETI7935,00.htmlhttp://www.elena-energie.com