Hélice propulsive marine

Bonjour,
Je voudrais une relecture et une critique sur mon travail concernant l'hélice propulsive marine.

Quand j'ai construit la goélette Cardabela je me suis posé des questions sur l'hélice propulsive marine.
J'ai remis mes notes à jour et je les ai mises à disposition à l'URL suivante:
tramontane.homeip.net[...]ce.html

Si un pro. des hélices ou quelqu'un a le courage de lire ces notes et me donner son avis sur la lisibilité de ces notes, et me rapporter ses critiques cela me sortirait d'une saturation de l'esprit ... JE ME NOIE !!!

Merci à tous ceux qui voudront bien m'aider.

... A propos, j'ai oublié mon login et mon mot de passe, il y a un bon moment que je ne me suis pas connecté ... :-)

L'équipage
19 jan. 2006
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a première vue
c'est un travail assez intéressant.
le gros problème avec les hélices est que cela n'est pas si simple.
pour le même bateau par exemple, si tu choisis une hélice qui optimise le rendement à vitesse de croisière, elle ne sera pas performante dans les manoeuvres, et inversément.

l'élément critique est toujours comme tu le dis bien la vitesse de service de l'hélice. Les rendements que tu mentionnes varient avec le genre de service. ils varient également en fonction de la forme de la coque et de la taille de l'hélice. Sur un navire de commerce par exemple, une fois que le navire est lancé, le recul est parfois inférieur à 5%

ce qui m'amène a répéter un des axiomes du calcul d'hélice: aucun amateur, avec toutes les courbes et tous les logiciels du monde, ne saure déterminer l'hélice idéale d'un bateau aussi bien que l'oeil d'un pro qui fait ça depuis trente ans, et qui souvent ne choisira pas l'hélice recommendée par l'informatique
;-)

19 jan. 2006
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et meme les pro

Avec toute l'experience cumulée , pour eviter les problemes de vitesse , de bruits aussi, de consommation etc lors le la livraison des bateaux ...l'on commandait systematiquement 2 helices differentes et les essais determinaient la meilleur qui n'était pas toujours celle que l'on croyait.

josé

19 jan. 2006
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d'accord

Tout celà c'est trés bien mais uniquement theorique.

Tout ces calculs sont valables dans une configuration parfaite avec une arrivée d'eau du type sous marin ,sans aucune perturbation .

Mais sur un bateau standard il en va tout autrement ,l'arrivé d'eau est tres perturbée par la quille , les chaises , la coque etc presque toujours l'helice est bien trop pret de la coque et du safran .

Et la forme de la carene est faite pour une navigation à la voile , puis ensuite l'on met une helice comme on peut alors qu'il faudrait pouvoir prendre en compte celle-ci mais ce n'est pas evident , toujours le compromis.

Alors le rendement esperer par le calcul seul est tres loin du compte.

josé

19 jan. 2006
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calculs
J’ai le souvenir d’un « loisir nautique ».
Celui qui l’avait écrit commençait sa démonstration par l’étude des carènes, et les classait en différentes catégories suivant des comportements observés en bassin de carène.

IL faisait des démonstrations mathématiques qui permettaient de déterminer la puissance nécessaire pour déplacer un bateau à différentes allures suivant les caractéristiques de la carène (coeff de forme…), le poids du bateau… . Ceci donnait un ensemble de résultats suivant les vitesses de déplacement, dans ce cas des points qui déterminaient une courbe qui permettait de mettre en relation vitesse théoriquement atteinte et puissance nécessaire pour le faire.
Ceci fait, il passait par le coefficient de motorisation, ce qui l’amenait jusqu’au calcul de la vitesse théoriquement atteinte . Ensuite suivant la puissance transmise par le moteur à l ’hélice , il calculait le diamètre.
Il restait à calculer le pas de celle-ci en utilisant la vitesse déterminée juste avant et le rapport de l’inverseur. Le pas était ensuite augmenté pour tenir compte de pourcentage de recul , déterminé suivant le type d’hélice proposé.
J’ai déjà essayé ses formules, tableaux etc. pour déterminer des hélices pour mes propres bateaux ( je n’ai fait que très modestement appliquer la recette). Les performances attendues se sont avérées conformes, aux calculs.
Je ne me permet pas de mettre en doute tes calculs, je cherche juste à essayer de comprendre par où il faudrait commencer…

20 jan. 2006
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effectivement

je n'ai pas vu ce LN mais le probleme me semble etre pris par le bon bout.Si la carene n'est pas pris en compte pour la determination de l'helice ça ne peut pas marcher.

L'on commence par definir un diametre qui peut ensuite varier mais celà fixe un parametre.Ce diametre permet de positionner l'helice dans la carene et de faire en sorte que son eloignement de la coque et du safran soit correct autant que faire ce peut.En principe 1/2 diametre de la coque et 1/4 du safran. Et l'on peut jouer soit sur l'helice ou soit sur la forme de la carene ou sur les deux biensur.Puis l'on peut s'attaquer au reste

Je precise je ne suis pas un grand specialiste des l'helices , je connais seulement leur implantation dans la carene.

josé

20 jan. 2006
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certains bons auteurs
anglo saxons conseillent un minimum de 1/8ème de la distance (12,5%).

Il y a trois aspects à considérer :
1) le facteur de sillage (wake factor)
plus l'hélice est près de la coque plus il y aura de différence de vitesse d'écoulement entre les pales proches de la coque et les pales éloignées .
Cela nuit au rendement et engendre la marche en crabe que nous apprécions tant en marche arrière .
2) la possible érosion de la coque (au moins de l'antifouling) à proximité des pales .
3) le type d'installation :
une hélice au bout d'un arbre lui même maintenu par une chaise bien profilée sera moins influencée que la même encagée dans un gros massif d'étambot .

20 jan. 2006
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oui

Je parle bien de distance idéale mais comme toujours tout celà est un compromis.

Ces cotes sont preconnisées par le BV pour 2 raisons: l'efficacité de l'helice mais aussi pour eviter l'ecrouissage de la coque du à la cavitation provoquée par l'helice .Mais s'est vrai nous en plaisance vu le peu que tourne l'helice l'on ne risque pas grand chose.

josé

20 jan. 2006
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es-tu sur?
1/2 diametre d'eloignement a la coque, c'est enorme. on conseille plutot 20%.j'ai changé d'hélice en augmentant le diametre , donc reduisant cette distance a 15%, et le resultat était de gagner 1 nd (grace au diametre, et surtout par le nouveau pas et remplacement bipale par tripale). Donc cette distance n'est pas si critique.

20 jan. 2006
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voilà

Tout le probleme est ce sacré sillage.

Le faite d'avoir une voute au-dessus de la coque et rien en dessous fait que l'helice ne tourne pas dans un milieu homogene.L'eau au dessus se trouve "coincée" alors qu'en dessous elle est projetée .Au bassin des carenes l'on voit tres bien celà les tourbillons forme une poire et non le cercle qui doit etre recherché.Et cette distortion nuie au rendement, provoque du bruit et aussi des vibrations dans la ligne d'arbre et ça c'est mauvais.

Tout ça c'est pas tres simple.

Mais pour nos bateaux......ne pas trop ce prendre la tête car pas grand chose est bon, alors un peu plus ou un peu moins...

josé

20 jan. 2006
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ça peut aller jusqu'à la perforation de la coque!
j'ai observé le phénomène sur un bateau sur lequel la distance entre la pale d'hélice était beaucoup trop faire par rapport à la voute. La peinture et les premières couches de cp étaient perforées de minuscules trous par la cavitation.

20 jan. 2006
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tu pourrais
demander à google :
- crouch method
- wageningen series

acheter chez amazon :
- Dave Gerr, Propeller handbook

Charger ou consulter :
- www.electricboats.co.uk[...]rfprop/

ec...

20 jan. 2006
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pourquoi perdre de l'énergie à réinventer l'eau tiède?
alors que n'importe quel fabricant de mitigeur sait faire ça au mieux depuis très longtemps et au meilleur prix de revient

je ne vois pas vraiment à quoi ça sert, sachant qu'in fine, il faudra commander une hélice chez un fabricant qui utilisera forcément ses propres profils et calculs et ses moules disponibles

amicalement désolé

20 jan. 2006
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à quoi ça serre de?

- pourquoi savoir faire le point ;le gps est là.

  • et la centrale de nav fait tout pour vous alors pourquoi se casser la tête.

    • pourquoi apprendre les tables de calculs il y a la calculette.

-pourquoi apprendre le nom des étoiles , l'on n'ira jamais les visiter.

-Mais seulement le "plaisir" rien que le "plaisir" :-D :-D

josé

20 jan. 2006
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apprendre ce qui existe est une chose
réinventer c qui existe en est une autre ;-)

amicalement

20 jan. 2006
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Réinventer
Réinventer est une chose, mais je crois qu'ici Jean Paul nous décrit surtout la démarche qu'il a suivie et nous donne des clés pour comprendre. En tout étét de cause moi qui suis ignorant en matère d'hélice j'y ai appris des choses.

Certes je n'ai pas à calculer l'hélice de mon HB mais je comprends mieux ce qu'est une hélice "high trust" par exemple.

MichelR

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d'ac avec jp
je connais un artisan hélicier, qu a du recalculer pour le papa d'un pote.

il a fait tous les calculs avec les ligiciels ad-hoc et tout le toutim, puis voyant le résultat, il s'est contenté de hocher la tête, et de faire:
"mouais, et si on essayait plutôt ça?"
le zigue en question a gagné 2 noeuds, avec duex hélices qui étaient vachement loin de ce que le logiciel demandait.
simplement parce que comme cité plus haut, une fois tous les paramètres introduits, il nous reste des carènes trop petites, avec beaucoup trop de turbulences inconnues, et toujours trop près de leur vitess critique... et là, ça redevient totalement empirique

20 jan. 2006
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gagner deux noeuds
alors qu'il n'en avait qu'un ! Sacré bénef !

Savoir et comprendre n'a jamais nuit à qui que ce soit .

On ne met pas une hélice dans l'étau ou sur l'enclume si on a pas la moindre idée de l'influence du pas ou du diamètre (entre autres) .

Il vaut mieux faire : allo maman bobo France Hélice et sortir sa carte bleue . On peut aussi changer de moteur par ce que "ça ne va pas" .

Si notre ami JP - qui comme moi n'ouvre jamais le capot de sa voiture - savait qu'il roule sur l'eau avec des pneus savamment lissés par un logiciel passe-partout !

Des artisans héliciers chez nous -en France- ça n'existe pas . Il y a quelques spécialistes mais ils préfèrent travailler pour les megayachts ou les navires professionnels .

21 jan. 2006
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Tu parles! Kiwi d un monde qui n existe plus!!
En France!! j ai des doutes méme sur nombre de gens qui ce disent :maréchal ferrant!!! :-( Il semble que les traditions sont plus conservées dans le nord!!Ahma bien sur!! ;-) bon vent!! :-) :-D

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s'il n'y a plus d'artisans
effectivement, c'est triste.
Aux Pays Bas, il en reste deux qui tavaillent pour la plisance (un dans le nord et un pas trop loin d'ici). La blague, c'est que non seulement leurs hélices sont meilleures que celles des grands distributeurs, mais en général, elles sont moins chères.

il est même arrivé souvent que l'artisant retravaille l'hélice existante en pas ou en forme, pour obtenir le supplément de rendement désiré, estimant à juste titre que le cout d'une nouvelle hélice était injustifié.

Il est aussi de très bon conseil pour certaines adaptations mineures aux safrans, voutes et fenêtres d'hélice, mais évidemment, cela en ne pensant qu'à la propulsion moteur, attention si c'est un voilier.

Si il n'y a pas d'artisans en France, je suppose naïvement qu'il doit y avoir des dépositaires de France Hélice ou autres qui ont un coup d'oeuil et de l'expérience... ou le marché chez vous est-il désespérant à ce point?

il n'en demeure pas moins qu'il y va des hélices comme de toutes les branches du design: une fois qu'on maitrise la théorie, il manque encore beaucoup avant de pouvoir dire avec confiance qu'on va faire soi même le choix de la forme, du nombre de pales, du diamètre, du pas, sans compter les petits raffinements qui feront toute la différence entre deux hélices portant les mêmes caractéristiques

21 jan. 2006
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les maréchaux ferrands
y'en a de plus en plus en France qui sortent de l'école de Bruxelles !

Un artisan :
visiblement, il vit des erreurs des concepteurs .

21 jan. 2006
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séries...
L'hélice peut être pour certains un produit de consommation presque banal, et pour celui qui a un peu de curiosité pour les techniques un joli sujet d'étude au regard des techniques pointues mises en oeuvre, tant pour le calcul que pour la fabrication.
En hb si vous prenez un catalogue de moteur et d'accessoires, vous allez découvrir qu'il y a un nombre incroyable d'hélices de proposées: on peut y trouver se qu'on cherche: alu, inox, composite.
En plus évidement du diamètre, pas, nombre de pales, des profils de pales variés, cup ou pas... faire un inventaire serait long et inutile, comme chacun peut obtenir lui-même le catalogue.
Les hélices, sont fabriquées en séries: Pour chaque bateau, moteur suivant l'utilisation le concessionnaire doit être capable de faire des propositions avec l'appui des services techniques des marques.
Ces hélices mettent en oeuvres des techniques pointues.

En IB les concessionnaires ont aussi la possibilité de proposer une hélice: il suffit de rentrer les paramètres dans le programme de calcul mis à disposition sur le net par le constructeur, et c'est fait!
maintenant il est vrai que ça ne restera que du compromis, mais surement une solution plus économique que d'en faire une sur mesure.

Il y a la société "France hélices" qui a une solide expérience dans le domaine de l'hélice. Pour la plupart des bateaux et moteurs ils savent
proposer une solution.
Quand c'est un bateau autre que de la série, leur expérience permet de faire des bonnes propositions. Je les ai vu recharger des pales, les reconstituer, meuler pil poil là ou il faut pour la mettre aux côtes...

Les techniques mises en oeuvre sur nos bateaux n'exigent pas des calculs aussi pointus qu'en propulsion nucléaire(dont les chères pales sont quand-même détachables!...).
Il y a pas mal d'offre actuellement pour les hélices, à chacun de savoir combien d'euros il veut y mettre.

24 jan. 2006
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Merci pour la contribution
:-)Merci à Kiwi, calypso2, daniel, michel, alien, jp, ile de fustel, et l'autre Jean-Paul qui m'a envoyé du courrier électronique pour m'aider a la compréhension du texte.

Comme vous l'aurez peut-être constaté, j'ai tenu compte de vos remarques sans intervenir deans la discussion afin de ne pas la perturber, et le texte a été modifié. Ce n'est sûrement pas encore suffisant et Jean-Paul est prêt a me donner ce "coup de main", si je puis dire, pour que le texte soit plus compréhensible.

Il me restera alors à paufiner la présentation.

Merci
JPL

:-( J'ai bien retrouvé mon login sur le courrier électronique, mais pas le mot de passe ...

24 jan. 2006
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pour le mot de passe

Que j'avais egalement perdu , j'ai demandé à l'équipage de m'en donné un si qu'ils ont fait en un rien de temps.

josé

24 jan. 2006
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J'avoue
avoir parcouru le site en diagonale .

Mais,sans avoir vérifié, je suis un peu surpris de quelques affirmations .

Au premier abord les rendements :
Les installations optimisées atteignent voire dépassent 70% .

Les rapports de vitesse : jusqu'à maintenant je n'avais jamais rien lu de tel .

Faut approfondir !

Tu trouveras une analyse détaillée des bases et des méthodes dans : Principle of Naval Architecture publié par le Sname . (il doit en traîner une version PDF en peer to peer du coté des baudets) .

02 fév. 2006
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Merci et du neuf ...
Merci pour les renseignements; pour ce qui est du mot de passe, je vais le retrouver en rentrant à mon altelier où j'ai installe le serveur web.
Pour la doc, là aussi je verrai quand je serai rentré, car ici j'ai une connexion un peu limitée ...

J'ai revu la présentation des pages sur l'hélice propulsive marine en espérant qu'elles soient plus directes vers les sujets.

J'ai également ajouté deux feuilles dynamiques dans le fichier excel pour évaluer le pas, le diamètre d'hélice, et l'estimation correspondante sur les efforts, la puissance, et le rendement de l'hélice telle qu'elle a été calculée sur la feuille précédente.

Pour ce qui concerne le rendement de l'hélice, un rendement de 70% est tout à fait correct, mais avec Cardabela .... ? ça l'est moins !
Faites des essais avec les pages excel que je vous propose dans la page de téléchargement du même sujet.

Encore merci à tous pour tout.
JP

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