Comment Calculer la poussée d'une hélice contrarotative avec Meca 3D ?

Bonsoir,

Dans le cadre d'un TIPE, j'ai modélisé une hélice contrarotative sur Solidworks puis simulé son fonctionnement avec Meca3D . Cependant, j'aurais besoin de connaitre la poussée que celle si peut engendrer lorsqu'elle tourne dans l'eau. Le problème est que je n'ai aucune idée de comment faire ceci (quels efforts, etc...).

Quelqu'un pourrait-il me venir en aide?

Merci d'avance.

PJ: une screenshot de ma modélisation sur meca3D.


crp.png

Bonjour @quentinprt

Solidworks pour sa partie CAD ne vous sera d'aucune utilité en dehors de la modélisation que vous avez déjà réalisé. Ce sont des hélices de bateau car sur un avion aucune chance que cela fonctionne vu le CAD 3D.

Au mieux il vous faudrait le module FlowSimulation qui n'est pas un freeware mais un "tréstréscherware) et dont la mise en oeuvre est assez, à très difficile : pour qui ne maîtrise pas la simulation. Le niveau de connaissance acquis en Terminal et un peu au delà n'est sûrement pas suffisant pour parvenir à vos fins car les calculs sur les hélices sont hyper-complexes et encore pire pour les contra-rotatives (cf l'A400M ).

Tout n'est cependant pas perdu ;-) je vous suggère de regarder le logiciel HELICIEL qui est un logiciel spécialisé sur votre sujet (aussi mecaflux)

Bon courage et j'espère que votre TIPE satisfera tout le monde et surtout vous en premier ;-) ;-)

Cordialement

PS : pour vous faire voir l'ampleur de la tâche je vous suggère de lire ce topic qui vous donnera sûrement de bonnes informations.

https://www.lynkoa.com/forum/solidworks/mod%C3%A9lisation-dune-h%C3%A9lice-davion

 

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Bonjour,

Merci, pour cette réponse. Je vais dans ce cas me pencher sur les logiciels que tu m'as indiqué et j'essaierai de voir si mon établissement n'aurait pas FlowSimulation (qui sait...).

Encore merci. 

Cordialement.

 

Bonjour,

Après vérification j'ai pu constater que mon établissement possède Flow Simulation, j'ai donc commencer à le prendre en main.

J'aimerais maintenant savoir comment obtenir la poussée générée par mon hélice? (J'ai vu que l'on pouvait indiquer au logiciel différents objectifs (globaux, surfaciques...) donc quels "objectifs" faut il demander au logiciel et oú les appliquer?)

Merci pour vos réponses.

Quentin

Bonsoir

Flow simulation est un logiciel complexe et qui de mon expérience ne se maîtrise pas d'un claquement de doigt ou d'un coup de force de la volonté.

En plus tu attaque la falaise sans expérience ni compétence acquise en générale en école d'ingénieurs

si tu réfléchis bien tu verras que tu n'est pas dans le cas ou c'est le fluide qui est en mouvement (comme l'air qui rentre et sort d'un boitier électronique pour le refroidir).

Dans ton cas c'est le mouvement de l'hélice qui déplace le fluide (eau en l'occurence).

Pour t'aider un peu regarde ceci

Cordialement

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Bonsoir,

En réalité j'ai pu lire que le déplacement de l'hélice dans l'eau serai équivalent (sans doute pour simplifier) au déplacement de l'eau dans une hélice fixe.

J'ai pu voir que pour calculer la poussée avec Flow simulation, il suffirait de choisir un objectif surfacique en sélectionnant toutes les pales et en choisissant la Force selon la direction du flux (flux auquel j'aurais donné la vitesse à laquelle se déplace mon hélice ici 40kn (~20m/s)).

Cette méthode vous semble-t-elle utilisable également pour une hélice contrarotative?

Malheureusement je n'ai pas la possibilité de maitriser totalement le logiciel, je suis donc contraint de me renseigner uniquement sur ce qui pourrait m'être utile (j'ai déjà compris comment mettre mon hélice en rotation et lancer le calcul des lignes de courants) . Or mon objectif final serait simplement de vérifier avec flow simulation des résultats "théoriques", puis de faire varier les paramètres de mon hélice pour observer leur influence sur la poussée.

Cordialement

Bonjour, 

Mes recherches ont un peu avancé et je suis parvenu (avec la méthode présenté dans mon dernier message) à obtenir des valeurs de poussé plutôt cohérentes. Cependant quelque chose me tracasse :

En effet lorsque j'observe les lignes de courant sur flow simulation, je remarque que l'eau est ralentie en sortie de mon hélice contrarotative, pourtant la vitesse de rotation est celle du model réel.

Est ce normal? 

Ci joint une photo du phénomène.

Merci

 

 


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Bonjour

C'est normal dans une certaine proportion pour les raisons suivantes

Contrairement à ce que l'on croit la vitesse du flux n'augmente pas de vitesse contrairement au réacteur.

(Source wikipédia) Les avantages des hélices contrarotatives incluent la possibilité de récupérer une partie de l'énergie de rotation perdue par l'hélice avant, d'où une meilleure efficacité globale ; la possibilité d'utiliser une plus faible vitesse de rotation pour le même diamètre qu'avec une hélice classique (ou la même vitesse de rotation pour un plus faible diamètre) ; une plus faible charge par pale, ce qui permet de réduire la cavitation et le bruit associé.

La suite sur Wiki

Cordialement

Pour la petite histoire si vous mettez une hélice de trop grand diamètre et un moteur très puissant et bien c'est le bateau qui tourne autour de l'hélice (cas réel) ce qui ne se produit pas avec une contra-rotative (regardez ce qui est dis sur les torpilles. ;-) C'est pour cette raison ainsi que les hors bords puissant ont deux moteurs à l'arrière et que les gros in-bord ont deux hélices avec deux arbres espacés.

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Super ! Merci beaucoup pour cette réponse.

Cordialement.

Bonsoir,

J'ai fais une simulation avec une seule hélice en rotation sur Flow simulation et j'observe malgré tout que le liquide est ralenti en sortie de l'hélice. D'où cela pourrait il venir?

(La vitesse de rotation est de 1280tr/min ou 134rd/s)

(L'eau arrive dans l'hélice à une vitesse de 40kn ou 20.57m/s)

Merci.


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