Vanilla Temtching Temou

Couplage OpenFoam-Aster appliqué à la modélisation d’interactions fluide-structure sur des hydrofoils en composite

 

Doctorante CIFRE

Equipe de recherche : M2EN

Collaboration CIFRE SEAir-IRENAV_IRDL start-up lorientaise
Directeur de thèse et co-encadrant : Jacques André ASTOLFI et Benoit AUGIER

 

Afin de contrôler la stabilité des bateaux et d’augmenter leurs performances, les récentes innovations en architecture navale sont concentrées sur le design d’hydrofoils. L’hydrofoil dont la conception se rapproche de celle d’une aile d’avion génère sous l’eau un effort de portance qui réduit la gite du bateau, la surface immergée de la coque est réduite ainsi que la traînée hydrodynamique conduisant à un gain de vitesse rendant le bateau plus puissant et rapide.

 

L’usage de ces structures légères et flexibles dans l’eau, fluide à haute densité, fait suite à des « interactions fluide structure ». L’analyse et la modélisation de la structure de l’hydrofoil soumise à ces sollicitations est primordiale pour sa conception. La thèse de Vanilla Temtching Temou vise à créer un outil numérique Open Source qui permet de modéliser les « interactions fluide structure » (IFS) sur des hydrofoils flexibles en composite. Ce travail passe par une phase de recherche et développement de l’outil numérique et une phase de validation sur base d’essais expérimentaux.

 

Les essais hydrodynamiques sont réalisés dans le tunnel de cavitation de l’IREnav sur des maquettes de foil d’échelle réduite ou en bassin de traction des structures de foil à échelle 1. Ils permettent d’étudier le comportement des structures sollicitées par un chargement hydrodynamique et fournissent une base de données et des cas de validation de notre outil.

 

Illustration « grand public » du thème : La figure 1 présente le MINI 747 que la société SEAir a fait voler en janvier 2017. Sur la partie droite de l’image on voit apparaître le foil monté bâbord dont la portance permet au bateau de sustenter au-dessus de l’eau. Nos outils ont pour but de simuler leur comportement et les différents phénomènes auxquels ils sont sollicités en navigation.

 

seair

Illustration d’un résultat : La figure 1 présente l’analyse du comportement d’un foil simulé dans des conditions d’écoulement du tunnel de cavitation de l’IRENav avec le couplage numérique. On observe l’évolution des déformées du foil pour différentes vitesses d’écoulement à une incidence de 8°, on a également visualisation 3D de la déformée ainsi que l’évolution des coefficients hydrodynamiques le long de l’envergure.

 

figure 1