La ventilation

Un autre phénomène hydrodynamique ennuyeux pour les bateaux rapides est la « ventilation ».

A ne pas confondre avec la cavitation, ce phénomène est également lié à la dépression causée à la surface supérieure d’un foil, mais aussi à l’arrière de tout profil se déplaçant juste sous la surface de l’eau.

Si la dépression descend en dessous de la pression atmosphérique, l’air est « aspiré » vers le bas et cause un « trou dans l’eau ». Outre un sillage plus important, ce phénomène cause surtout une perte d’efficacité du foil, particulièrement désagréable autour du safran d’un gouvernail : le bateau ne peut plus être dirigé correctement.

Pour contrecarrer cet effet, les foils sont munis de « fences », petites plaques horizontales destinées à limiter la zone de basse pression vers le haut.

Les bateaux à moteur sont également souvent dotés de plaques horizontales au dessus des hélices, baptisées à tort « plaques anti-cavitation ». En fait elles évitent la ventilation qui pourrait être causée par l’hélice.

L’Hydroptère, ou des ailes au secours d’Archimède

La « Journée de Mécanique 2007 » organisée par la Section de Génie Mécanique (SGM) de l’EPFL était consacrée cette année à l’Hydroptère, projet auquel de nombreux étudiants et chercheurs de l’EPFL collaborent désormais.

Continuer à lire … « L’Hydroptère, ou des ailes au secours d’Archimède »

Plouf ou plop ?

La nouvelle « Plouf ou plop? » sur « TechnoSciences » est illustrée par cette photo surprenante :


Illustration: © L. Bocquet – CNRS 2007

A gauche, une bille de verre pénètre dans l’eau à une certaine vitesse et produit un petit « plop ». A droite, la même bille de verre entre dans l’eau à la même vitesse et fait un gros « plouf » ! Pourquoi cette différence ?

Le verre est « hydrophile » : l’eau mouille sa surface. A droite, on l’a juste enduit d’une fine couche de silane, un composé très hydrophobe, qui repousse l’eau. Visiblement, cette modification de la « couche limite » suffit à modifier totalement l’écoulement, certainement en relation avec l’apparition de la cavitation.

Ceci montre que même la peinture d’un foil peut avoir une importance cruciale. Après avoir mis au point des produits hydrophobes pour toutes sortes d’applications, voilà un domaine d’application pour un enduit hydrophile.