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7èmes JOURNEES SCIENTIFIQUES ET TECHNIQUES 7èmes JOURNEES SCIENTIFIQUES ET TECHNIQUES

du CETMEFdu CETMEF

APPORTS DE LA CFD DANS LE DIMENSIONNEMENT DE STRUCTURES EN MER.

CAS DE L’EROSION PAR PROPULSEURS

PARIS 8 décembre 2008

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Computational Fluid Dynamics (CFD)Computational Fluid Dynamics (CFD)

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Computational Fluid Dynamics (CFD)Computational Fluid Dynamics (CFD)Applications dans des domaines très variés

Quelques exemples : Ecoulement d’air autour de structures et efforts associés

Profil de tablier du PONT DE MILLAU

Champ de vitesse (m/s)

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Computational Fluid Dynamics (CFD)Computational Fluid Dynamics (CFD)

Applications dans des domaines très variés

Quelques exemples : Dispersion de la pollution atmosphérique

Dispersion des NOx issus des infrastructures routières à Grenoble

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Computational Fluid Dynamics (CFD)Computational Fluid Dynamics (CFD)Applications dans des domaines très variésQuelques exemples : Propagation d’incendie en tunnel

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La CFD dans le domaine maritime et portuaireLa CFD dans le domaine maritime et portuaire

Problème de la tenue des quais en enrochements sous l’effet des jets d’hélice

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Approche classique suivant le guide de Approche classique suivant le guide de l’AIPCN l’AIPCN

Type de navire

Puissance du moteur et taille des hélices

Vitesse au fond

Critères d’entraînement des blocs

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Cas des navires rapides propulsés par des hydrojetsCas des navires rapides propulsés par des hydrojets

Hydrojets type Kamewa (Rolls-Royce)

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Cas des navires rapides propulsés par des hydrojetsCas des navires rapides propulsés par des hydrojets

Lurssen Verft 68 m FerryQuadruple Kamewa 90SII 4x3800BKW 40 knots

-12

-11

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

-5 0 5 10 15

09-18-2002M D Y

16 13

11

9 8

7

6

5

4 m/s

3

WL

Distance ahead of the transom (m)

Dis

tan

ce b

elo

w t

he

wat

er li

ne

(m)

VELOCITIES IN THE SUBMERGED JETBOLLARD PULL ASTERN KAMEWA 90SII

1830 BKW 530 rpm Pull: 50 KN

Ecoulement engendré par un hydrojet en

manœuvre d’accostage

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Cas des navires rapides propulsés par des hydrojetsCas des navires rapides propulsés par des hydrojets

Ecoulement engendré par un hydrojet en

manœuvre d’accostage

Lenght overall 146,60 mBreadth moulded 22,00 mDepth 12,60 mDraft 3,90 mDead weight 1200 tHull in high tensile steelPassengers 1800Cars 460Trucks up to 30Service speed 40 knotsTwo Gas Turbine LM 2500 2x22 200

kWSteering/Reversing Water Jets

2xKamewa 180SIIBooster Water Jets 2xKamewa 180BII

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Conception des quais de l’avant-port de MonacoConception des quais de l’avant-port de Monaco

Protection anti-affouillement au quai Louis II

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Conception des quais de l’avant-port de MonacoConception des quais de l’avant-port de Monaco

Protection anti-affouillement au quai Louis II

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Système de protection anti-affouillement Système de protection anti-affouillement Tapis constitués de berlingots en béton reliés entre eux par des filins en acier inoxydable

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Conception des quais de l’avant-port de MonacoConception des quais de l’avant-port de Monaco Pose de tapis anti-affouillement au quai Louis II

Pose du tapis anti-affouillement au pied

du caisson

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Simulation CFD : Module des vitessesSimulation CFD : Module des vitesses

Hydrojet : 17m/s Vue de dessus

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Simulation CFD : Vecteurs vitesse Simulation CFD : Vecteurs vitesse

Hydrojet : 17m/s Vue de dessus

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Simulation CFD : Champ de Pression Simulation CFD : Champ de Pression

Hydrojet : 17m/s

Calcul des efforts dans les filins

Vérification de la stabilité des blocs de béton

Pavé décalé

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Jet d’hélice classique Jet d’hélice classique Validation des tables données dans le guide de l’AIPCN

X

0 100 200 3

Y X

Z

VIT

4.543.532.521.510.50.2

Frame 001 01 Aug 2008 SNIM JET D'HELICE DE NAVIRE NOUADIBOU

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Récif artificiel immergé Récif artificiel immergé Calculs des efforts de traînée et de portance

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Autres exemples de résultatsAutres exemples de résultats

Impact de ducs d’Albe sur l’écoulement d’un fleuve

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Autres exemples de résultatsAutres exemples de résultatsRenouvellement des eaux dans une marina en bord de rivière

Champ de courant en surface Coupes verticales

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Champ de courant en surfaces avec effets d’agitateurs

Autres exemples de résultatsAutres exemples de résultatsRenouvellement des eaux dans une marina en bord de rivière

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Autres exemples de résultatsAutres exemples de résultatsInfluence d’une prise d’eau en mer

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Autres exemples de résultatsAutres exemples de résultatsDiffuseur pour un rejet en mer

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Conclusion Conclusion

CFD

Simulations 2D ou 3D parfois simples de mise en œuvre

Outil efficace d’aide à la conception d’ouvrages maritimes et portuaires

Réduction des risques

Réduction des coûts