Présentation de la suite de logiciels mecaflux:
Modelisation helice aerienne dans heliciel Modelisation helice bateau dans heliciel Modelisation helice ventilation dans heliciel Modelisation helice eolienne dans heliciel Modelisation hydrolienne dans heliciel Modelisation helice kaplan dans heliciel
Analyse multiple des points de fonctionnement de l'hélice, eolienne, hydrolienne, ventilateur

rendement helice

L' optimisation de l'hélice passe par l' analyse de ses performances aux différents points de fonctionnement. Le point de fonctionnement d'une hélice, qu 'elle soit de captage ou de propulsion, est défini par la vitesse de rotation et la vitesse de déplacement du fluide (ou du véhicule). L'hélice doit bien sur être crée avec un vrillage correspondant à un point de fonctionnement nominal. Heliciel permet donc de créer le vrillage adapté au point de fonctionnement , pour cela il suffit d' utiliser la fonction "construire vrillage optimum". Dans la réalité, l'hélice ne fonctionne pas toujours au point de fonctionnement nominal du "design". Il doit donc etre possible de déterminer les performances de l'hélice lorsqu 'elle sort de son point de design. Heliciel vous permet donc, de modifier la vitesse de rotation ou la vitesse du fluide, et de tester les performances en conservant le vrillage, vous êtes alors, en mode "hors design": L' analyse multiple permet de tracer des courbes et de collecter les performances "hors design" d'une géométrie d'hélice fixée. Cette géométrie peut avoir été donné par la fonction Re construire le vrillage optimum ou bien être déterminé en mode rétro-conception (modelisation d'une hélice existante) . Pour afficher l' interface d' analyse multiple cliquer sur "Analyse multiple" dans la barre d' outils d' Heliciel:

analyse de multiples points de fonctionnement helice

Ou bien sous l' onglet Optimiser, utiliser le bouton "analyse multiple":

analyse multiple helice

parametre variants

Sélection du paramètre variant

plage de fonctionnement helice

analyse des performances de l'helice

    1. "Actualisation vrillage": Si vous désirez que le vrillage optimum soit adapté a chaque point de fonctionnement testé, héliciel actualisera le vrillage et calculera les performances de l'hélice a chaque point de test. Vous pourrez ainsi vérifier les performances optimums qu' offre votre hélice aux dimensions de pales données.
    2. "Hors design/Rétro conception": Le vrillage et le calage de l'hélice seront constant et l'hélice sera analysée en mode hors design.Vous verrez ainsi l' évolution de performances d'une hélice donnée en dehors de son point de design.
Il ne reste plus qu 'a lancer l' analyse. Les graphiques peuvent être enregistrés, un graphique "comparer" permet d' afficher les courbes choisies, les données de calculs sont enregistrables au format texte ou tableur...

Les plages de test choisie peuvent donner des résultats qui sortent totalement du mode de fonctionnement de l'hélice et donner par exemple des rendements négatifs: Ici pour exemple la plage de vitesses de rotation testées pour cette hélice propulsive, nous indique qu 'a la vitesse fluide de 2 m/s, notre hélice commencera a fonctionner a partir de 200 tours minutes avec un rendement propulsif de 0.7, puis atteindra un optimum de 0.9 a 240 tours minutes. Par contre de 100 a environ 180 tours minutes, le rendement est négatif, notre hélice fonctionne en captage d'énergie...Pour cela une hélice de captage serait plus efficace.

rendement negatif

Recherche de vitesse de rotation réelle (point de fonctionnement) pour les moteurs et générateurs électriques couplés aux hélices. Dans les 2 cas la vitesse de rotation réelle du système sera déterminée par l' équilibre des couples résistants et des couples moteurs.

 

Pour visualiser rapidement quelle sera la vitesse de rotation de votre système generateur/helice ou moteur électrique/helice, il suffit de superposer la courbe de couple de l'hélice et la courbe de couple donnée pour le moteur ou la génératrice. Pour faciliter la résolution graphique du point de fonctionnement réel du système, il est possible d'inserer votre courbe de couple (fournie par le fabriquant de générateur ou moteur) et la faire apparaître en superposition:

saisie de la courbe de couple :

courbe moteur

Il est ainsi possible d' entrer plusieurs couple représentant plusieurs moteurs ou générateur (3 courbes moteurs dans l' exemple ci dessous) et éditer des courbes de performances, en fonction de la vitesse de rotation, pour visualiser directement les vitesses de rotation, et les performances d'une même hélice, montées sur une gamme de moteurs, ou générateurs de puissances différentes:

 

vitesses

Ici nous trouvons donc que: Nous pouvons aussi superposer les données de puissance et de poussée afin de connaître les performances du système dans les trois cas :

puissance traction

 

Ici nous trouvons donc que:

Bien sur ces valeurs ne sont valides que si l' hélice a une résistance mécanique adaptée à la poussée calculée, et que la cavitation ne vaporise pas le fluide. Il faut donc contrôler ces paramètres, aux vitesses de rotations trouvées!