Mesures et simulations : démarche et étapes pour une meilleure connaissance de l’hydrodynamique des palettes d’aviron

Experiments and simulations: approach and steps towards a better knowledge of the hydrodynamics of rowing blades

Alban Leroyer¹, Sophie Barré^2,3 et Jean-Michel Kobus²

¹ Laboratoire de Mécanique des Fluides (UMR CNRS 6598), Équipe modélisation numérique, École Centrale de Nantes, Nantes, France
² Laboratoire de Mécanique des Fluides (UMR CNRS 6598), Équipe hydrodynamique navale et génie océanique, École Centrale de Nantes, Nantes, France
³ École Nationale de Voile et des Sports Nautiques, Quiberon, France

Reçu : 30 Mars 2011
Accepté : 4 Novembre 2011

Résumé

L’objectif de cet article est de décrire l’état des travaux expérimentaux et numériques réalisés au Laboratoire de Mécanique des Fluides de l’École Centrale de Nantes pour étudier l’écoulement autour des palettes d’aviron et de montrer leur complémentarité. Sont présentées les étapes franchies et à franchir pour parvenir à modéliser de façon fiable cet écoulement dans le cas de palettes et de coup d’aviron réel. L’objectif est de se donner les moyens de comprendre et d’analyser l’écoulement et de calculer précisément les efforts appliqués. En particulier, l’importance fondamentale de l’instationnarité et de la surface libre dans ce type d’écoulement est mise en évidence. Cette conclusion est fondée sur la confrontation entre, d’une part, des résultats d’essais en bassin des carènes sur des coups d’aviron simplifiés, et d’autre part, des simulations numériques réalisées sur ces mêmes coups avec différents modèles physiques et configurations choisies à cet effet. La présentation des étapes suivantes s’appuie sur un calcul probatoire portant sur un aviron flexible à l’échelle 1 reproduisant un fonctionnement réel.

Abstract

The goal of this article is to describe the numerical and experimental state of the research carried out at the Laboratory of fluid mechanics of Centrale Nantes to study the flow around rowing blades. The different steps towards the accurate modeling of a realistic rowing stroke are thus presented. The goal is to gain knowledge about this flow, to be able to analyze the flow and to compute accurately the fluid loads. In particular, the crucial roles played by the unsteadiness and by the free surface are clearly highlighted. This conclusion is based on the comparison between experimental data carried out in the towing tank using a simplified rowing stroke and numerical simulations reproducing these tests with different physical models. To go towards the next steps, preliminary numerical results of a flexible oar reproducing a real stroke are shown.