CFD : Computational fluid dynamics, ou simulation numérique des écoulements

Aujourd'hui la CFD est devenue accessible, en temps et en coût, et elle colle à la réalité. Deux bonnes raisons pour s'équiper et ne plus s'en passer.

La CFD a fait son apparition dans les années 80 dans l'aérospatiale et l'industrie automobile.

Petit à petit elle a été utilisée dans la conception des bateaux de course, d'abord pour l'étude des appendices (quille d'Australia II - America's Cup 1983), l'aérodynamique des voiles, l'interaction mât-voilure et enfin dans l'interaction fluide-coque.

Du bassin de carène à la CFD

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Quand le bassin de carène permet de tester 2 ou 3 coques en 15 jours de travail avec la réalisation de maquettes coûteuses, la CFD permet de tester plusieurs familles de carène puis plusieurs configurations. C'est un atout majeur dans la conception, avec comme seule limite le temps de calcul sur les ordinateurs.

Associée à l'utilisation du VPP (velocity prediction program), dont elle remplace les données génériques, la CFD permet d'estimer les performances d'un bateau avec beaucoup plus de précision.

 

 

FINE/Marine

Après 3 ans de tests à l'occasion du doctorat de Jérémie Raymond, finot-conq s'est équipé de FINE/Marine, logiciel distribué par Numeca, dont le solveur ISIS-CFD a été développé par l'Ecole Centrale de Nantes. Il s'agit du logiciel le plus performant sur le marché dans le traitement de la surface libre, grâce à la modélisation du mélange eau-air qui permet de bien représenter le déferlement des vagues générées par le bateau. On obtient ainsi de très bons résultats (précision de 2 à 5%) même pour les calculs à haute vitesse, faiblesse historique de la CFD.

Suivant le but recherché - résistance à l'avancement, tenue à la mer,... - nous déterminons position et attitude de la coque, ainsi que les forces et moments qui s'exercent sur elle, en eau plate comme dans la houle.

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Anne-Claire Le Berre, Ingénieur INSA, titulaire du DPEA d’Architecture Naval, a rejoint l’équipe d'octobre 2013 à novembre 2015 pour développer l’outil et renforcer sa maîtrise au sein de finot-conq.

Sportive de Haut Niveau, après 2 préparations olympiques, elle navigue principalement en Match-Racing (5ème place au championnat du monde 2014) grâce à un contrat aménagé, financé pour sa partie sportive par la Région Bretagne et la Fédération Française de Voile.

 

Les domaines d'applications

  • Etude de carènes : 

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Pogo 40S3 à 12 noeuds

 

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Evolution de la surface mouillée dynamique du Pogo 10.50 de 0 à 14 noeuds de vitesse

 

  • Comparaison et optimisation des appendices : Quille, safran, foil, dérive...

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Etude sur les deux versions de la quille du Pogo30.

 

  • Impact des éléments de coque sur les performances du bateau : hélice, propulseur, puits de quille...

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Etude de l'impact d'un puits de quille ouvert réalisé sur notre Bihan 6.50. Cette étude a relevé une augmentation de 10% de la traînée de coque. En conséquence, un système de fermeture du puits en position quille basse a été conçu pour augmenter la performance du bateau.

 

  • Réalisation d'études pour des clients extérieurs 

Outre les études pour nos propres projets, nous réalisons des études pour des clients extérieurs. Les possibilités sont quasi-infinies et notre valeur ajoutée se situe dans notre expérience d'architectes navals, qui permet de déterminer la bonne méthodologie pour atteindre le but recherché.

Les missions qui nous sont confiées :

  • Conseiller le client sur le type de calculs à faire en fonction de ses objectifs
  • Réaliser l'étude : maillage, calcul, post-traitement
  • Fournir une analyse détaillée des résultats (Rapports, graphiques, images, vidéos,...)

Les types d'études :

  • Courbes de résistance : courbes de traînée en fonction de la vitesse
  • Etude d'appendices en mono-fluide, ou multi-fluide
  • Etudes de tenue à la mer (comportement dans les vagues)
  • Impact d'éléments de coque sur la traînée
  • Traînée aérodynamique

Les types de projets

  • Voilier
  • Bateau à moteur
  • Navire de travail
  • Embarquations nautiques diverses
  • Points de détail

N'hésitez pas à nous consulter pour toute demande.