Prédire l'effet de l'encrassement biologique sur la résistance des navires à l'aide de la CFD

Cet article propose un modèle RANS unsteady basé sur la dynamique des fluides computationnelle (CFD) qui permet de prédire l'effet des revêtements marins et de l'encrassement biologique sur la résistance des navires et présente des simulations CFD des effets de rugosité sur la résistance et la puissance effective de la coque en 3D à l'échelle du navire porte-conteneurs KRISO (KCS). Initialement, un modèle fonction de rugosité représentant un revêtement typique et différentes conditions d'encrassement a été développé en utilisant les fonctions de rugosité fournies dans la littérature. Ce modèle a ensuite été utilisé dans la fonction murale du logiciel CFD et les effets d'un revêtement typique appliqué et de différentes conditions d'encrassement sur la résistance de frottement de plaques planes représentant le KCS ont été prédits pour une vitesse de conception de 24 nœuds et une vitesse de navigation lente de 19 nœuds en utilisant le modèle CFD proposé. Les effets de rugosité de telles conditions sur les composants de résistance et la puissance effective du modèle KCS en 3D à l'échelle réelle ont ensuite été prédits à ces mêmes vitesses. Les valeurs de résistance de frottement de la présente étude ont ensuite été comparées les unes aux autres et avec les résultats obtenus en utilisant l'analyse de loi de similarité. L'augmentation de la puissance effective de la coque KCS à l'échelle réelle a été estimée à 18,1 % pour un revêtement détérioré ou une faible slime, tandis que celle due à une forte slime a été estimée à 38 % à une vitesse de navire de 24 nœuds. De plus, il a été observé que la résistance des vagues et les systèmes de vagues sont fortement affectés par la rugosité de la coque et donc par la viscosité.