Hydrodynamique : comment faire avancer un bateau ? Le fonctionnement d’une hélice

L’utilisation d’hélices marines remonte au début du XIX^e siècle et a, dès cette époque, permis une augmentation importante de l’efficacité énergétique des navires par rapport aux roues à aubes. Plus récemment les méthodes de simulations numériques, en particulier dans le domaine de la dynamique des fluides, permettent de continuer à améliorer les performances des hélices. Le phénomène de cavitation demeure cependant un enjeu majeur dans la conception des hélices en affectant leur performance et leur durabilité. La cavitation se produit lorsque la pression sur les surfaces de l'hélice chute en dessous de la pression de vapeur du liquide environnant, entraînant la formation de bulles de vapeur qui implosent lors de leur retour à l’état liquide, endommageant ainsi la surface de l’hélice.

Cette ressource présente les enjeux liés à l'utilisation des hélices marines, composantes essentielles de la propulsion maritime puisqu’elles convertissent l'énergie mécanique des moteurs en énergie propulsive. Leur conception est cruciale à l’obtention d’un bon rendement propulsif et a significativement évoluée depuis les premières hélices, permettant des améliorations significatives pour de nombreux usages.

Contenu de la ressource :

1. Les hélices marines : des profils portants
   1. Une aile, comment ça marche ?
   2. Application aux hélices
   3. L’enjeu de la cavitation
2. Comment avoir la meilleure hélice possible
   1. Modélisation numérique
   2. Etude expérimentale
3. Pour aller plus loin, détails concernant les équations
4. Conclusion