Contribution numérique à l'étude de la manoeuvrabilité des corps élancés

• Auteur / Autrice : Benoît Marichal
• Direction : Serge Huberson
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Le Havre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Navier-Stokes, Équations de -- Solutions numériques

Solveurs (logiciels)

Tourbillons (mécanique des fluides)

Navires -- Manoeuvrabilité

Navires -- Hydrodynamique

Résumé

Un couplage entre deux méthodes complémentaires est proposé pour déterminer les efforts transversaux s'exerçant sur une carène. La première méthode résout les équations de Navier-Stokes parabolisées en formulation vitesse longitudinale-vorticité longitudinale autour d'un corps élancé en dérapage. L'utilisation d'un mailleur dynamique de sections 2D permet de s'affranchir de la création et du stockage d'un maillage tridimensionnel. La résolution du problème non-linéaire est effectuée à l'aide d'une méthode itérative de minimisation du résidu discret des équations ne nécessitant pas le stockage et l'inversion d'un système linéaire. L'algorithme développe s'avère robuste et plus économique que les classiques solveurs ADI. La seconde méthode utilise le champ de vorticité obtenu par le code parabolise pour créer une approximation tourbillonnaire discrète et consistante du champ de vorticité tridimensionnel dans une méthode intégrale en imposant une forme prédéterminée aux lignes-tourbillon a la paroi. La méthode parabolisée est validée en dimension 3 sur plusieurs corps élancés dont la carène série 60. Les principaux phénomènes tourbillonnaires observes expérimentalement sont correctement reproduits.