Discussions techniques

PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT

L’effet d’économie de carburant du Hull Vane® se manifeste sous quatre aspects distincts :

Poussée

Le Hull Vane® est capable de récupérer l’énergie de l’écoulement d’eau ascendant au voisinage de la poupe du navire. La force de sustentation générée par le Hull Vane® comporte une composante orientée vers l’avant. Lorsque la résistance propre de l’aileron est inférieure à cette poussée vers l’avant, le résultat net est une poussée sur l’arrière du navire.

Réduction des vagues

Grâce à l’accélération de l’eau au-dessus du Hull Vane®, la vague de poupe d’un navire est réduite, tout comme une étrave à bulbe réduit la lame de proue. Le sillage généré par un navire représente une part de l’énergie dépensée par les moteurs de propulsion. Réduire la vague de poupe diminue donc la consommation de carburant.

Correction d'assiette

De nombreux navires naviguant dans la plage de déplacement supérieure bénéficient d’une correction d’assiette aux vitesses élevées. La portance générée par le Hull Vane® réduit l’assiette de marche et maintient une assiette nulle du navire à des vitesses plus élevées.

Tangage réduit

Le déplacement vertical d’un grand plan horizontal immergé exige beaucoup de force. Cela vaut aussi pour le Hull Vane®. Cet effet réduit considérablement les mouvements de tangage et de soulèvement du navire dans les vagues ce qui, à son tour, réduit la résistance supplémentaire causée par ces mouvements. Des avantages supplémentaires en sont un niveau de confort accru pour les passagers et l’équipage à bord, et une probabilité réduite de dommages à la cargaison par gros temps.

Efficacité

Le Hull Vane® s’avère le plus efficace sur les navires qui sont relativement lourds et relativement rapides. Nous nous intéressons principalement au rapport vitesse-longueur. En termes d’architecture navale, cela signifie des nombres de Froude compris entre 0,2 et 0,7, en combinaison avec une vitesse maximale d’environ 30 nœuds. Pour un navire de 25 m, cela signifie une plage de vitesse de 6 à 21 nœuds ; pour un navire de 50 m, 8 à 30 nœuds, pour un navire de 100 m de 12 à 30 nœuds et pour un navire de 200 m, de 17 à 30 nœuds. Les navires correspondant à ces caractéristiques sont notamment des yachts, des navires de la marine et des garde-côtes, des navires à passagers et des navires rouliers, ainsi que plusieurs types de navires hauturiers.

Le Hull Vane® est particulièrement efficace sur les navires bénéficiant d’une large gamme de vitesse, ayant une vitesse de pointe élevée combinée à une navigation fréquente à des vitesses intermédiaires, comme les navires de patrouille. Dans ce cas, des économies de 10 à 20 % sont courantes. Sur les grands porte-conteneurs ou les paquebots de croisière, le pourcentage d’économie est généralement beaucoup plus faible, mais il peut quand même se traduire par un délai de retour sur investissement très court du fait de la puissance installée élevée et des nombreuses heures de navigation. En naviguant dans une mer houleuse, le Hull Vane® réduit également la résistance supplémentaire, ce qui augmente souvent le pourcentage d’économie. L’amortissement des mouvements du navire, comme le tangage et le lacet, augmente l’opérabilité du navire et le confort à bord. Si vous vous demandez si votre navire est dans la gamme susceptible de bénéficier d’un Hull Vane®, n’hésitez pas à nous contacter.

Processus de conception

Tout comme une étrave à bulbe, chaque Hull Vane® est différent et conçu sur mesure pour un navire spécifique. L’optimisation du Hull Vane® à l’aide de la dynamique des fluides numérique (Computational Fluid Dynamics, ou CFD) est le point de départ. Une telle étude du Hull Vane® indique dans quelle mesure la résistance du navire est réduite par l’ajout d’un Hull Vane®, soit pour une seule vitesse, soit pour un profil opérationnel plus large.

Sur la base des résultats de cette étude, une analyse coûts-avantages peut être effectuée et une autorisation peut être accordée ou non pour la poursuite du développement d’un Hull Vane® pour ce navire. Dans la phase suivante, nous effectuons une analyse par éléments finis et une analyse vibratoire afin d’assurer une résistance suffisante du Hull Vane® pour une durée de vie sans problème. Hull Vane BV construit le Hull Vane® aux Pays-Bas avec des soudeurs certifiés et un haut degré de finition et de précision.

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