NAVIRESHydrodynamique navale

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Résistance à la marche et dessin des formes de la carène

Si l'étude de la résistance à la marche – c'est-à-dire l'étude des forces qui s'opposent au mouvement d'avance du navire – a constitué pratiquement pendant de nombreuses années l'unique chapitre de l'hydrodynamique navale, elle demeure encore aujourd'hui fondamentale car elle conditionne très largement le choix des formes de la carène.

Les composantes de la résistance ; la « méthode des modèles »

Mise à part la traînée des superstructures, relativement faible (2 à 3 p. 100 du total) et d'ailleurs facile à calculer compte tenu du fait qu'il s'agit de corps à arêtes vives, ces forces ont essentiellement deux causes : la présence d'une surface libre d'une part, la viscosité de l'eau d'autre part. Avec une bonne approximation on peut admettre – hypothèse de Froude – que ces deux causes sont indépendantes.

La « résistance de vagues » Rw est sous la dépendance du nombre de Reech-Froude F = V/√gL (où g représente l'accélération de la pesanteur, L la longueur du navire et, V sa vitesse), ce qui signifie que, à F donné, le coefficient de résistance de vagues Rw/Δ (avec Δ le déplacement du navire) ou Cw = Rw/(1/2)ρSV2 (ou ρ représente la masse volumique de l'eau, S une surface de référence appelée surface mouillée de la carène) est le même pour deux carènes semblables.

La « résistance visqueuse » Rv dépend de son côté du nombre de Reynolds R = VL/ν (ν est la viscosité cinématique de l'eau égale à 1,1 . 10—6 m2/s) et de la rugosité relative de la carène qu'on caractérise par un rapport k/L, où k est le diamètre des grains de sable qui, collés sur la carène, produiraient le même effet que la rugosité réelle.

Au total, le coefficient de résistance hydrodynamique est de la forme :

Pour prévoir la résistance hydrodynamique d'un navire, on procède en général à des essais sur modèle réduit. Il faut en principe réaliser à cet effet l'égalité, pour le modèle (m) et pour le navire (s), des paramètres sans dimension F, R et k/L ; mais on s'aperçoit immédiatement que les trois conditions corresp [...]


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Résistance hydrodynamique de navires

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  • : ingénieur général de l'armement (génie maritime), expert agréé par la Cour de cassation, membre de l'Académie de marine

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Serge BINDEL, « NAVIRES - Hydrodynamique navale », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 novembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/navires-hydrodynamique-navale/