Crédits
[Module]
Aérodynamique du navire (1 h)
Allures et vents
Forces générées par le vent
Force aérodynamique
Exercice : Saurez vous décrire un plan porteur ?
Saurez vous décrire un plan porteur ?
Mise en évidence d'une composante propulsive et d'une composante de dérive
Actions de la force aérodynamique sur le navire
Profils éoliens (1 h 30min)
Profils minces
Un peu d'histoire
Profil mince
Editor: Bambang Budi UtomoPublisher: Direktorat Pelestarian Cagar Budaya dan Permuseuman (Directorate of Preservation of Cultural Heritage and Museums), Direktorat Jenderal Kebudayaan (Directorate General of Culture), Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan (Ministry of Education and Culture)
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Mise en œuvre
Voile bermudienne
ENSM
Voile tissée avec des fibres polyester
Le Dacron croisière. In : Voilerie Sails Concept [en ligne]. Disponible sur cette URL.
Profil SolidSail
© Bernard Biger - Chantiers de l'Atlantique
Assemblage des profils minces
Coupe cross-cut
ENSM
Coupe tri-radiale
ENSM
Exercice : Décrivez un profil mince
Décrivez un profil mince
Voile bermudienne
ENSM
Réglages
Réglage du dévers (twist) grâce à l'action de l'écoute (main sheet) puis du cintre du mât (back stay)
T. Omnès
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Cambrure
Aile d'une cigogne
Otto Lilienthal. Cigogne. In : ornithopter [en ligne]. 1943. Disponible sur cette URL.
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Phénomène de trainée induite
NASA Langley Research Center (NASA-LaRC), Edited by Fir0002 [en ligne]. Disponible sur cette URL.
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Prise de ris sur un profil mince
Les Glénans - Ecole de voile
Profils épais
Un peu d'histoire
Profils épais sur un navire de charge
Tharsis Sea-River Shipping equipped with two Econowind wing sails. The WASP (Wind Assisted Ship Propulsion) project, funded by the Interreg North Sea programme, part of the European Regional Development Fund (ERDF). Disponible sur cette URL.
Mise en œuvre
Epaisseur
Profil gonflable WISAMO
@Michelin Wisamo
OceanWings
© Thierry Martinez / VPLP Design / AYRO . Aile de propulsion : VPLP s’associe à la Cnim. In : Le marin [en ligne]. 2017. Disponible sur cette URL.
Réglages
Accélération de la couche limite
Circulation de l'air dans profil avec bec de bord d'attaque
Flux d'air autour du bec de bord d'attaque. In : L'avionnaire [en ligne]. Disponible sur cette URL.
Profils semi-rigides (ADD et ACC Wing)
Système ADD Technologies
ADD Technologies. www.add-modules.com
Système ADD Technologies
ADD Technologies. www.add-modules.com
ACC Wings
ACCWing (accwingsail.com)
Aile rigide dissymétrique CWS
In : Computed Wing Sail [en ligne]. Disponible sur cette URL.
Profil rigide CWS
In : Computed Wing Sail [en ligne]. Disponible sur cette URL.
Profils aspirés
Un peu d'histoire
Profil aspiré CRAIN
CRAIN Technologies. Propulsion éolienne auxiliaire. In : Crain Technologies [en ligne]. Disponible sur cette URL.
Profil aspiré sur un navire test
Van Dam Shipping. Econowind. The WASP (Wind Assisted Ship Propulsion) project, funded by the Interreg North Sea Europe programme, part of the European Regional Development Fund (ERDF).
Mise en œuvre
Aspiration de la couche limite
Réglages
Rotor
Un peu d'histoire
Mise en œuvre
Schéma descriptif de rotors
In : David Pearson. The use of Flettner rotors in efficient ship design. Disponible sur cette URL. 2014
Rapport de vitesse (rotor)
Evolution due la forme du sillage en fonction du SR
SR=1
In : Agostino De Marco, Simone Mancini, Claudio Pensa . Preliminary Analysis for Marine Application of Flettner Rotors. Disponible sur cette URL. 2014
Coefficients de finesse aérodynamiques lors de différentes expérimentations
In : Agostino De Marco, Simone Mancini, Claudio Pensa . Preliminary Analysis for Marine Application of Flettner Rotors. Disponible sur cette URL. 2014
Evolution due la forme du sillage avec et sans plaque d'extrémité
In : Agostino De Marco, Simone Mancini, Claudio Pensa . Preliminary Analysis for Marine Application of Flettner Rotors. Disponible sur cette URL. 2014
Exercice
Réglages
Polaire de SR en fonction de TWA et TWS dans le cas d'un navire équipé de un seul rotor
ENSM. D'après Van der Kolk et al. Case study: Windassisted ship propulsion performance prediction, routing, and economic modelling. Disponible sur cette URL. 2019.
Les systèmes éoliens (1 h)
Systèmes en pontée
Grain de Sail
Grain de Sail. Le cargo à voiles "Grain de Sail" a accosté à Nantes. In : France Bleu [en ligne]. 2021. Disponible sur cette URL.
Un peu d'histoire
Architecture du système en pontée
Exercice : Avez-vous compris de quoi est constitué un système en pontée ?
Avez-vous compris de quoi est constitué un système en pontée ?
Déploiement et récupération
Différentes solutions de déploiement et de récupération de profils rigides
Aile rétractable
ENSM
Méthode de déploiement Econowind
Econowind. Blog- Latest news. In : Conoship International [en ligne]. 2019. Disponible sur cette URL.
Limites de fonctionnement
Manœuvres avec un profil en pontée
(c) VPLP
Systèmes aériens
Système aérien Airseas
© CINETIQUE FILMS pour AIRSEAS (photo retouchée)
Un peu d'histoire
Architecture du système aérien
Installation du lanceur sur le Ville de Bordeaux
© CINETIQUE FILMS pour AIRSEAS (photo retouchée)
Pilotage du système éolien
Fenêtre de vol
Fenêtre de vol
ENSM
Fenêtre de vol avec gradient vertical de vent
ENSM. D'après R. Leloup, K. Roncin, M. Behrel, G. Bles, J.-B. Leroux, C. Jochum, Y. Parlier. A continuous and analytical modeling for kites as auxiliary propulsion devoted to merchant ships, including fuel saving estimation. Disponible sur cette URL. 2015
Impacts de la mise en oeuvre de la propulsion par le vent sur le navire (2 h)
Impacts sur la conduite du navire
Equilibre au vent arrière
Exercice : Avez vous assimilé quelles sont les forces agissant sur un navire propulsé par le vent ?
Equilibre aux autres allures
Positions d'équilibres de différents types de navires
Impacts sur la propulsion
Hybridation de la propulsion
Puissance propulsive d'un navire hybride
Diagramme de rendement d'une hélice
Eggers & Kisjes, 2023, MARIN
Impacts sur la stabilité
Couples inclinant dû à un vent latéral
Stabilité dynamique
Règlementation relative à la stabilité des navires propulsés par le vent
Critère météorologique du code IS 2008
OMI. Adoption of the International Code on Intact Stability. Resolution MSC.267(85). 2008.
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Impacts divers
L'accord de principe (Approval In Principle-AIP)
Choix du système éolien
Zones restreintes sur un navire citerne de 150 mètres
Blue Wasp Marine. 2023
Optimisation de la propulsion du navire par le vent(1 h 45 min)
Optimisation des performances du système éolien
Puissance éolienne
Routes commerciales principales définies par l'OMI
OMI. Guidance on treatment of innovative energy efficiency technologies for calculation and verification of the attained EEDI and EEXI. MEPC.1/Circ.896. 2021
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Optimisation du système éolien par le choix de la vitesse
Optimisation de la propulsion éolienne par le routage
Définition du routage météorologique
Modélisation des conditions environnementales
Les modèles de prévision numérique du temps (PNT)
Maillage d'un modèle de prévision numérique du temps
Laurent Fairhead. LMD. CNRS. Disponible sur cette URL.
Modélisation du navire
Facteurs à prendre en compte lors de la modélisation d'un navire WASP
ENSM. D'après Van der Kolk et al. Case study: Windassisted ship propulsion performance prediction, routing, and economic modelling. Disponible sur cette URL. 2019.
Polaire de consommation d'un navire à propulsion hybride équipé d'un rotor
ENSM. D'après Van der Kolk et al. Case study: Windassisted ship propulsion performance prediction, routing, and economic modelling. Disponible sur cette URL. 2019.
Allongement de route
Méthode de routage
Isochrones sur un trajet transatlantique
Marco Nannini. Routage météo: comment optimiser votre route en fonction des prévisions. In : Global Solo Challenge [en ligne]. Disponible sur cette URL.
Isopones dans des conditions météorologiques constantes.
ENSM. D'après M. B. Klompstra, G. J. Olsder, P. K. G. M. van Brunschot. The isopone method in optimal control. Disponible sur cette URL. 1992
Théorie des graphes
Graphe du détroit de Gibraltar
Dupuy, M., D’Ambrosio, C., Liberti, L. (2023). Optimal Paths on the Ocean. In: Pardalos, P.M., Prokopyev, O.A. (eds) Encyclopedia of Optimization. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-54621-2_745-1.
Itinéraires optimaux en fonction du taux d'hybridation du navire à propulsion éolienne
Dupuy, M., D’Ambrosio, C., Liberti, L. (2023). Optimal Paths on the Ocean. In: Pardalos, P.M., Prokopyev, O.A. (eds) Encyclopedia of Optimization. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-54621-2_745-1.