Je suis tombé sur ces deux travaux en faisant des recherches sur C.A Marchaj, spécialiste reconnu de l'aérodynamique voile.
Tout d'abord une thèse bretonne récente, puisque de 2012, proposée par Benoît Augier, au sein de l'Institut de Recherche de l'Ecole Navale, département Mécanique et Energétique en Environnement Naval.
Son titre :"Etudes expérimentales de l'interaction fluide-structure sur surface souple: application aux voiles de bateaux."
Son introduction :"Cette thèse s’inscrit dans la démarche de l’Institut de Recherche de l’Ecole Navale, à travers le projet VOILENAV, de développer des compétences académiques en interaction fluide structure (IFS) sur surface souple, et notamment sur les voiles de bateaux. L’augmentation récente des recherches sur le voilier, en particulier par les équipes techniques de la voile de haut niveau tel que celle de la coupe de l’America ou la Volvo Ocean Race permet de placer nos travaux dans le contexte scientifique actuel. Il permet ainsi de relever le paradoxe qui existe entre l’importance des
phénomènes instationnaires sur les performances du voilier et le manque de travaux sur le sujet. L’expérience des professionnels du domaine - navigants et concepteurs - ainsi que les premières campagnes de mesure en navigation effectuées à l’IRENav montrent l’importance de considérer l’aspect dynamique du problème lié aux mouvements du voilier induits par les vagues, les variations du vent et les actions de l’équipage. Ces travaux de thèse répondent à la problématique de l’étude expérimentale in situ (à échelle réelle et dans des conditions réelles de navigation) de l’interaction fluide structure sur surface souple et légère dans le cas instationnaire.
Le travail de plus en plus sophistiqué de maître voilier justifie le besoin croissant d’outils d’aide à la conception. Des modèles instationnaires sont développés par la société K-Epsilon et l’Ecole Centrale de Nantes dont une des applications concerne la simulation de la dynamique du voilier, et en particulier la modélisation du comportement aéro-élastique du gréement et des voiles de bateau dans le but de créer un outil d’aide à la conception et à la performance. L’IRENav en partenariat avec K-Epsilon 1, l’ECN, BSG développements 2 et DeltaVoiles 3 s’inscrit dans cette démarche.
La simulation du problème dynamique couplé fluide structure des voiles de bateau constitue un progrès notable par rapport à l’état de l’art des recherches dans le domaine, car il n’existe à notre connaissance aucun code de calcul capable de simuler ce problème en régime instationnaire. Cette thèse vise à une meilleure compréhension de la dynamique du voilier et à la validation des outils numériques par comparaison entre les résultats de simulation et les mesures. L’ambition du projet de recherche repose sur des mesures à échelle réelle grâce à un système d’instrumentation embarquée à bord d’un voilier et des mesures sur des expériences académiques et contrôlées en laboratoire."
Faites preuve de patience, le fichier fait 62,9 Mo, le serveur n'étant pas des plus rapides, le téléchargement prendra un temps certain !
Etudes expérimentales de l'interaction fluide-structure…* * * *La deuxième étude est un rapport de travaux de modélisation et simulation datant de 2004, réalisé par Sophie NORVEZ et Thomas PERNOT.
Son titre : "Écoulement autour d’une voile de maquette de bateau"
Son Introduction :La récente victoire du défi suisse “Alinghi” dans la coupe de l’America prouve que la réalisation de voiliers de course fait appel a des études extrêmement poussées et doit s’appuyer sur des découvertes scientifiques fondamentales, des comptences et des infrastructures technologiques parmi les plus performantes au niveau mondial. Les navigateurs sont en effet minoritaires dans le “Team Alinghi” qui, outre les sportifs, regroupe une centaine de scientifiques et constructeurs expérimentes figurant parmi les meilleurs spécialistes mondiaux dans leurs domaines respectifs. Les membres de l’ ́equipe comptabilisent 47 participations `a la Coupe de l’America et 18 victoires.
Conscients que la réalisation d’un voilier de course de premier rang fait appel à des connaissances et des techniques très pointues, notre objectif a été d’utiliser l’outil numérique pour comprendre les phénomènes généraux qui gouvernent l'écoulement autour des voiles de bateaux et être ainsi capables d’optimiser les réglages et la configuration d’une maquette simple de bateau.
Nous décrivons d’abord le modèle utilisé. Nous étudions ensuite l’écoulement autour d’une voile seule, puis nous exposons les résultats que nous avons tirés de l’étude de l’interaction entre une voile d’avant et une grand-voile. Enfin, nous nous interrogeons sur la pertinence des résultats que nous avons obtenus avec l’outil numérique.
Écoulement autour d’une voile de maquette de bateau