Bulbe d'étrave

[michel dhieux]

bonjour
je me posait la question , sur l'intérêt de ces bulbes d'étrave ....
google est plutôt vague (sans jeu de mots ) et de plus une réduction ou amélioration de 20 % de la résistance .....??

http://fr.wikipedia.org/wiki/Bulbe_d%27%C3%A9trave .

je reste un peu sur ma faim , avez-vous une bonne explication, légèrement meilleure ....je suppose une modification des vagues d'étrave , brise vagues ....
tant que je suis sur les gros ,existe-t-il des "pivots " " articulation " au milieu des très longs bateaux , les plus de 500.000t par exemple .
merci
-----

[verdifre]

bonjour,
quand un bateau "classique" avance, il est en permanence en train de monter sur sa vague d'etrave, c'est finalement cela qui consomme de l'energie (on peut même dire que le bateau ne navigue pas a plat, mais monte en permanence)
le bulbe, lui va creer la crete de la vague en avant du bateau, on a donc plus (ou beaucoup moins) besoin de monter sur la vague d'etrave pour avancer
on consomme donc moins d'energie.
fred

[SK69202]

Bonjour.

tant que je suis sur les gros ,existe-t-il des "pivots " " articulation " au milieu des très longs bateaux , les plus de 500.000t par exemple

La poutre navire est d'un seul bloc, c'est sa souplesse qui absorbe les déformations. L'effet sur les grands navires par grande houle est visible, une barre de fer de plusieurs centaines de mètres de long qui ondule, ou sur les plus petits, quand on va vite dans une mer formée, l'impression d'être dans une règle métallique qui vient de tombés par terre et qui vibre avant de s'immobiliser.
Par contre des dispositions sont prises pour les superstructures, les câbles, les collecteurs (tuyaux pour le reste du monde), suivant la longueur du navire, il y a une ou plusieurs zones ou on aménage des lyres, des soufflets et autres artifices pour que cela puisse osciller sans casser.
C'est jamais vue d'une bon oeil de voir les fissures progresser, dans le pont ou les superstructures quand le mauvais temps s'éternise, en plus ça pisse rapidement la rouille et après faut repeindre .

Pour le bulbe, rechercher avec "résistance de vague" .

@+

[michel dhieux]

le bulbe, lui va creer la crete de la vague en avant du bateau, on a donc plus (ou beaucoup moins) besoin de monter sur la vague d'etrave pour avancer
on consomme donc moins d'energie.
fred

bonjour
merci de vos réponses ....

fred , j'ai ci-dessous une réponse d'un internaute , es ce que ta phrase dit la même chose ??
moi il y a cette résistance hydrodynamique , que je me demande ou elle peut bien être .

" ce renflement à l'avant du navire a pour but de créer une vague à l'avant. A une certaine vitesse, le creux de cette vague créée artificiellement, coïncide avec le sommet de la vague d'étrave, qui se retrouve annulée. La résistance hydrodynamique est moindre et le navire peut aller plus vite avec la même puissance "

merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jaunin]

Bonjour. Michel d'hieux,
J'avais vu une émission sur le sujet, cela concerne le sillage et les turbulences de la vague quand elle quitte la poupe.
C'est exactement votre résumé au bas de la discussion #4.
Cordialement.
Jaunin__

http://fr.wikipedia.org/wiki/Sillage...%A8ne_physique)

[verdifre]

bonsoir,

fred , j'ai ci-dessous une réponse d'un internaute , es ce que ta phrase dit la même chose ??
moi il y a cette résistance hydrodynamique , que je me demande ou elle peut bien être .

" ce renflement à l'avant du navire a pour but de créer une vague à l'avant. A une certaine vitesse, le creux de cette vague créée artificiellement, coïncide avec le sommet de la vague d'étrave, qui se retrouve annulée. La résistance hydrodynamique est moindre et le navire peut aller plus vite avec la même puissance "

pour moi, c'est la même chose, mon explication est cependant trés imagée et pas forcément "vraie" mais elle à pour but d'aider à comprendre le phénoméne.
fred

[SK69202]

Bonsoir.

moi il y a cette résistance hydrodynamique , que je me demande ou elle peut bien être .

page 7, Ship’s resistance

Le déplacement du navire dans l'eau créé une pression sur son étrave et une dépression à sa poupe, quand on met une excroissance à l'avant (le bulbe) il y a aussi une pression créé à l'avant du bulbe et une dépression sur son arrière, le tout étant variable avec la vitesse.

L'astuce consiste à mettre la dépression de l'un en coïncidence avec la pression de l'autre, en général on centre ça sur la vitesse en service habituelle du navire, évidement la dépression du bulbe est plus faible que la pression de l'étrave, mais on est gagnant.

@+

[michel dhieux]

bonjour
merci à tous , (je vais étudier le lien de SK69202 , en anglais donc plus long pour moi ) .....
il semblerai que le bulbe d'étrave a été "monté " pour la première fois en FRANCE sur le Normandie , et ......
petite histoire de Vladimir Yourkevitch.
Vladimir Yourkevitch était loin d'être un ouvrier ordinaire et il était un employé des usines automobiles Renault à Paris .
Il était né et avait fait ses études en Russie, où il avait été employé en tant qu'ingénieur naval aux chantiers de la Baltique à Saint-Pétersbourg. Comme tant d'autres, il fuit pendant la Révolution d'Octobre et s'était établi en France après la Première Guerre Mondiale
puis Vladimir Yourkevitch, ayant entendu parler du projet de nouveau paquebot, décida qu'il était l'homme de la situation et qu'il devait concevoir ce navire.

Qui avait-t'il de si révolutionnaire dans la coque de Yourkevitch? Bien que ce soit difficile à expliquer sans recourir à un langage trop technique, il y avait plusieurs différences entre les carènes traditionnelles des paquebots et celle de Yourkevitch qui lui procuraient sa plus grande efficacité. Schématiquement, dans la nouvelle coque, les côtés de la coque vue de dessus étaient parallèles entre eux sur une beaucoup plus grande longueur que traditionnellement. L'affinement progressif de la proue et de la poupe de navires comme le Queen Mary était remplacé par un rétrécissement beaucoup plus brutal à chaque extrémité. Le fond de la coque était également plat sur une beaucoup plus grande longueur, ce qui ne semble pas intéressant en cale sèche mais apportait un gain de stabilité important à flot. La coque de Yourkevitch avait de plus des formes complexes à la proue, la rendant très efficace pour couper dans les vagues et les écarter du navire, et à la poupe produisant un sillage très léger. Il y avait également beaucoup d'autres différences, plus ou moins importantes, avec les formes de coque alors habituelles, mais la plus visibles de ces différences était le bulbe a la base de la proue et dénommé "forefoot" (littéralement "pied avant") par les anglo-saxons. Le Normandie n'était pas le premier navire à utiliser cette innovation, utilisée de nos jours de façon quasiment systématique pour tous les "de fort tonnage" des bulbes de proue étaient déjà présents sur le bremen (Brême SS 1929) et le Taylor .On pourrait croire qu'une proue effilée couperait l'eau plus efficacement, mais en fait un bulbe de proue est meilleur. Pour simplifier on peut dire que le bulbe fait un plus gros trou dans l'eau et que le navire pourra donc plus facilement s'y glisser.

Bien que Yourkevitch a été le principal concepteur de la coque, les ingénieurs et architectes des Chantiers de Penhoët à Saint-Nazaire étaient responsables d'une grande partie des détails ainsi que de tout le reste du bateau. La coque était si efficace qu'ils purent utiliser des machines moins puissantes que ce qui avait été prévu au départ, bien que le navire nécessiterait quand même quelque 160.000cv pour atteindre la vitesse demandée par la CGT. On peut comparer avec le Queen Mary. Bien que de taille similaire au Normandie, le Queen Mary nécessitait des machines développant pas moins de 200.000cv pour maintenir la même vitesse.
40.000cv de différence ce n'est pas rien !!!.
cordialement

[michel dhieux]

bonsoir
les formes semblent différentes ,chacun essaye suivant les formes d'obtenir le meilleur "je dirais rendement " , plus de 5 % de gagner pour seulement le choix d'un bulbe , et il y en a plusieurs différents semble -t-il .
voir fichier , maintenant je me pose la question :
l'éperonnage cela arrive ,le bateau éperonné serait donc coincé , entre pointe de coque et bulbe , non ! , et difficile d'en sortir non !!.
cordialement
ps : notez les propulseurs d'étraves sur l'avant de ce bateau ,( les deux grilles ) .

[SK69202]

Bonsoir.

l'éperonnage cela arrive ,le bateau éperonné serait donc coincé , entre pointe de coque et bulbe , non ! , et difficile d'en sortir non !!.

Les navires qui s'abordent sont rarement coincés, les inerties sont considérables au moment du choc (de 20 à 350000 tonnes à 30 km/h), il y a quasiment toujours ripage et libération des navires.
La puissance propulsive, n'étant pas non plus négligeable, il y a quasiment toujours moyen de se dégager.

Derrière le bulbe et l'étrave, au maximum à 15 m, il y a "la cloison d'abordage" qui est là pour garantir l'intégrité du flotteur, pour le navire abordé, c'est différent, le pire étant bien sûr le plein travers , là il faut compter sur le compartimentage, la double coque peut être utile, mais elle n'est pas dimensionnée pour les chocs les plus important possible.
L'incendie est aussi fréquent, l'énergie cinétique ne fait pas que déformer l'acier, elle le chauffe. Le scénario pas glop, c'est paquebot vs méthanier .

Le bulbe fait partie de la carène, hors celle ci dépend d'un tas de choses, type de navire, vitesse, déplacement, nombre de propulseurs etc..., il est donc normal qu'il y ait beaucoup de type de bulbe.

Pour les propulseurs d'étrave, la puissance peut être importante, 10MW pour le QE2 en 3 tunnels, l'armateur voulait que le navire s'évite tout seul.

@+

[Zozo_MP]

Bonjour Michel

Les bulbes on été inventés de manière fortuite à l'époque des romains ou un peu avant.

Ils avaient mis des appendices qui était en réalité des éperons pour couler l'adversaire qui était la principale stratégie en l'absence de canon.

Ils se sont aperçus que les galères qui en étaient équipés allaient soudainement plus vite que les autres.

Cette invention tombée dans l'oubli a été redécouverte avec les cuirassés munis d'éperon. Ceux qui en étaient munis allaient plus vite que leur sistership. La théorisation à suivi et à déboucher sur la forme en bulbe.

Cordialement.
.

[michel dhieux]

pour le QE2 en 3 tunnels, l'armateur voulait que le navire s'évite tout seul.

@+

bonjour
j'ai bien compris avant cette phrase , et QE2 je suppose Queen Elizabeth 2 , mais après ???
merci

[SK69202]

Bonjour.

mais après ???

Déjà, c'est le QM2, (Queen Mary2) que je voulais dire, ensuite pour faire pivoter sur place les 300 et quelques dizaines de mètre avec un peu (30nds) de vent, il faut quand même pas mal de puissance.

10MW pour le PE (propulseur d'étrave), de nombreux navires important n'ont pas cette puissance pour la propulsion,
Ensuite plus un PE est puissant, plus le diamètre du tunnel doit être important, on conçoit rapidement que ce n'est pas facile à loger dans une étrave. De plus le tunnel (ou les) introduit une résistance supplémentaire à l'avancement en perturbant l'écoulement de l'eau, sur le QM2 il y a des portes qui les ferment lorsque le navire est en route.

@+

[michel dhieux]

bonjour Zozo
honnêtement avec la vitesse de leurs galères même celle à trois rangées de rameurs et voile en plus ils ne devaient pas battre des records de vitesse , et tu pense , qu'ils se seraient aperçu d'une différence de vitesse avec, plutôt que sans éperons ..... et les éperons avaient une forme , que pour percer les coques de bateau .

ÉPERON en bronze d'un navire Grec ,II siècle AV.J-C .
la pointe d'éperonage est le plus à gauche de l'image ,la partie droite "épouse" l'étrave (La proue) de la galère .

[michel dhieux]

Déjà, c'est le QM2, (Queen Mary2) que je voulais dire,

10MW pour le PE (propulseur d'étrave), de nombreux navires important n'ont pas cette puissance pour la propulsion,
Ensuite plus un PE est puissant, plus le diamètre du tunnel doit être important, on conçoit rapidement que ce n'est pas facile à loger dans une étrave.

re bonjour
je comprend mieux maintenant merci , et en cherchant une image du QM2 , on voit très bien les trois tunnels des propulseur d'étrave , mais surprise pour moi ,c'est la propulsion sur cette image , la propulsion serait également rotative ?? (je me rappelle plus le terme exact ) , et il y a une protection inférieure de l'hélice .
cordialement .

[SK69202]

Re,

La propulsion du QM2 est assuré par 4 PODs, 2 ont une capacité de rotation de 360° et 2 une capacité de 180°.
Chaque pod dispose d'un moteur électrique de 30MW et de l'hélice tractrice qui va avec.

L'hélice n'est pas protégée, la QM2 en a déjà cassée une il y a quelques années.

@+

[Zozo_MP]

Bonjour Michel

C'est ce que les historiens du sujet disent également pour les cuirassés.

Mais je ne peut t'en dire plus.

Cordialement

[michel dhieux]

La propulsion du QM2 est assuré par 4 PODs, 2 ont une capacité de rotation de 360° et 2 une capacité de 180°.
Chaque pod dispose d'un moteur électrique de 30MW et de l'hélice tractrice qui va avec.

bonsoir
cela veut dire qu'il est capable de faire un demi-tour sur lui même, avec les pod et les propulseurs d'étrave ?

en regardant sur wikipedia j'ai vu celui du fichier, et je suis étonné , en théorie ,la force de 2 hélices dans un liquide (à la différence de l'air )ne s'ajoutent pas si de même diamètre et même vitesse , (et bien entendu sur le même axe)
cordialement

[SK69202]

Bonsoir.

cela veut dire qu'il est capable de faire un demi-tour sur lui même, avec les pod et les propulseurs d'étrave ?

Oui, les deux contraintes de l'armateur étaient, pouvoir s'éviter tout seul dans la rivière de Southampton et passer sous le Verrazano à New York, cela contraint, la longueur, le tirant d'eau et la hauteur.

Les pods du QM2 n'ont qu'une seule hélice, le moteur entraine celle ci sans réducteur, pour la marche arrière, il y a 2 choix, retourner le pods ou inverser le sens de rotation du moteur.

L'avantage des 2 hélices comme sur la photo, c'est que cela permet un diamètre d'hélice plus petit pour une même puissance, cela peut être plus important que le rendement pur, en particulier pour des histoire de tirant d'eau.

@+

[polo974]

bonsoir
...
en regardant sur wikipedia j'ai vu celui du fichier, et je suis étonné , en théorie ,la force de 2 hélices dans un liquide (à la différence de l'air )ne s'ajoutent pas si de même diamètre et même vitesse , (et bien entendu sur le même axe)
cordialement

Soit les vitesses de rotation sont différentes, soit les pas sont différents, ce qui fait que la première accélère l'eau à une vitesse intermédiaire, et la seconde la reprend à cette vitesse pour finir de l'accélérer à la vitesse souhaitée, chaque hélice participe au transfert d'énergie, par contre, elle ne semble pas contrarotatives...

Et en fait c'est comme pour les hélices coaxiales des avions (tant que l'air est considéré incompressible, c'est kifkif, sauf qu'avec l'eau on risque la cavitation).