Contribution a l'etude de la propulsion d'un corps de revolution

Contribution to the study of the propulsion of an axisymmetric body

• Auteur / Autrice : LUDOVIC GAUTIER
• Direction : Gérard Delhommeau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

Lors de la conception d'un systeme de propulsion, il faut tenir compte des effets resultant de la presence du systeme propulse, car l'interaction entre ces deux systemes est importante. Le propulseur est sous l'influence directe du corps auquel il transmet un effort, puisque, generalement, en hydrodynamique, il se situe vers l'arriere. Il opere dans la couche limite qui se developpe autour du corps, c'est-a-dire dans la zone ou l'ecoulement du fluide est ralenti et tres perturbe. Ces particularites posent problemes pour determiner le rendement propulsif d'un propulseur. Ce travail presente l'etude numerique et experimentale de differents systemes pouvant propulser un corps sous-marin. Ceux-ci incluent des configurations avec helice seule, des propulseurs carenes ou integres et des pompes-jets. L'outil informatique a ete developpe pour cette etude. Un premier programme permet de creer analytiquement des geometries d'arriere-corps equipes ou non de tuyere, a partir de quelques parametres de construction. Base sur cette definition analytique des formes, un maillage est genere. Un code de calcul d'ecoulements resolvant les equations de navier-stokes est utilise pour determiner l'ecoulement autour de ces configurations. Le propulseur est simule par un disque moteur dans le conduit interne au corps. Afin d'evaluer la possibilite d'utiliser un logiciel de calcul d'ecoulement pour etudier des propulseurs integres de forme complexe, un montage experimental a ete concu pour realiser differentes mesures. La confrontation des resultats numeriques avec les donnees experimentales a montre suffisamment de concordances pour envisager une etude plus avancee des propulseurs integres. La methode numerique est donc utilisee pour determiner des parametres de dimensionnement globaux permettant d'atteindre des rendements eleves. La definition d'une forme generale de propulseur integre susceptible de posseder de bonnes performances propulsives est finalement decrite.