Pour des performances précises des navires et le respect de la norme EEXI
La dynamique des fluides computationnelle (CFD) joue un rôle important dans le secteur maritime. Grâce aux analyses CFD, nous pouvons établir des prévisions précises concernant la vitesse et les performances des navires.
Chez Normec Verifavia, nous utilisons la CFD pour déterminer la vitesse de référence réelle d’un navire. Cette vitesse est un paramètre essentiel pour le calcul de l’indice d’efficacité énergétique des navires existants (EEXI).
Grâce aux simulations CFD, nous pouvons non seulement respecter les exigences réglementaires, mais aussi évaluer l’impact des mesures d’économie d’énergie (ESD) dans le cadre de projets de modernisation. Cela vous donne un aperçu des performances de votre navire et vous permet de prendre des décisions plus éclairées en matière d’efficacité énergétique et de conformité réglementaire.
Performant et rentable
La CFD est une branche de la dynamique des fluides qui permet de résoudre des problèmes d’écoulement complexes à l’aide d’ordinateurs puissants et de modèles 3D.
Les calculs s’appuient sur des modèles physiques reconnus, tels que :
- Les équations de Navier-Stokes
- Les équations de Navier-Stokes moyennées par Reynolds (RANS) pour les écoulements turbulents
La CFD est largement utilisée dans des secteurs tels que l'aérospatiale, l'industrie pétrolière et gazière, l'industrie automobile et la navigation maritime. Dans le secteur maritime, la CFD est souvent utilisée lors des phases de conception et de développement des navires afin de déterminer les courbes vitesse-puissance. Par rapport aux essais en soufflerie traditionnels, la CFD constitue un outil puissant et rentable.
Calculs EEXI et économies d’énergie
L’un des principaux facteurs influençant la valeur EEXI obtenue est la vitesse de référence (Vref) du navire. Il s’agit de la vitesse du navire à 75 % de la charge maximale de charge (MCR) dans les conditions de tirant d’eau EEXI, et elle est généralement déterminée à partir des rapports d’essais en mer.
Dans la pratique, il arrive cependant fréquemment que ces données ne soient pas disponibles :
- les essais en mer sont généralement effectués pour les vraquiers et les porte-conteneurs à tirant d’eau de ballast
- Les calculs EEXI nécessitent d’autres conditions, telles que la ligne de charge d’été ou 70 % de la capacité de charge
En l'absence de la courbe vitesse-puissance requise, Vref est calculée à l'aide d'une formule issue des directives de calcul EEXI (MEPC 333(76)). Cette méthode repose sur des données statistiques relatives aux navires et tient compte d’une marge de sécurité de 5 % de réduction de la vitesse. Cela conduit souvent à une valeur EEXI moins favorable.
Une alternative consiste à déterminer Vref à l’aide de calculs numériques, tels que la CFD. L’étalonnage des résultats CFD à partir de données d’essais réels permet d’obtenir un résultat EEXI plus précis et souvent plus favorable. De plus, les simulations CFD peuvent être utilisées pour prédire les courbes vitesse-puissance dans le cadre d’adaptations impliquant l’utilisation de dispositifs d’économie d’énergie (ESD).
En voici quelques exemples :
- les canaux d’hélice
- Proue sphérique adaptée
Ces modifications influencent la propulsion du navire et doivent être étayées par des essais en mer, des essais en bassin de remorquage ou des rapports CFD avant de pouvoir être intégrées dans les calculs EEXI.
Expertise en modélisation CFD
Normec Verifavia allie expertise maritime et technologie de simulation de pointe. Nos spécialistes analysent les performances hydrodynamiques des navires à l’aide de modèles numériques précis.
Grâce à notre expérience dans les domaines des calculs EEXI, des projets de modernisation et de l’efficacité énergétique, nous sommes en mesure de traduire les résultats de la CFD directement en recommandations concrètes pour votre flotte.
Que signifie la CFD pour vous dans la pratique ?
- Vous bénéficiez de calculs vitesse-performance plus précis pour votre navire
- Vous pouvez optimiser les valeurs EEXI à l’aide de vitesses de référence réalistes
- Vous réduisez les coûts en limitant au minimum le nombre d’essais physiques ou de essais en mer
- Vous pouvez analyser à l’avance les effets des mesures d’économie d’énergie
- Vous prenez des décisions plus éclairées en matière de modernisation et d'efficacité
Préparé pour les futures réglementations en matière d’émissions et d’efficacité
Le secteur maritime international subit une pression croissante pour réduire ses émissions et améliorer son efficacité énergétique. Les analyses CFD vous aident à vous préparer aux réglementations actuelles et futures.
Grâce à l'analyse numérique des performances, vous pouvez réagir plus rapidement aux nouvelles exigences et prendre des décisions stratégiques en matière de modernisation, d'optimisation et de conformité réglementaire.
Vous souhaitez en savoir plus sur l'analyse CFD ?
Foire aux questions
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La dynamique des fluides computationnelle (CFD) est une méthode de simulation utilisée pour calculer numériquement l'écoulement des fluides autour d'objets, tels que des navires, à l'aide d'ordinateurs performants et de modèles 3D.
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La CFD permet d'analyser les performances hydrodynamiques des navires. Elle permet de calculer avec précision les courbes vitesse-puissance, la traînée et le rendement énergétique.
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Le CFD permet de déterminer avec précision la vitesse de référence (Vref) d’un navire. Cela peut conduire à un résultat EEXI plus réaliste et parfois plus favorable que les calculs basés sur des formules statistiques.
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Dans de nombreux cas, la CFD peut constituer une alternative économique aux essais traditionnels en bassin de traînée ou aux séries d'essais supplémentaires. Les simulations numériques permettent une analyse rapide sans recourir à des installations d'essais physiques.
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Oui. Les simulations CFD permettent de prédire l'impact des dispositifs d'économie d'énergie (ESD), tels que les arbres d'hélice ou les arcs en bulbe sur mesure, et facilitent les calculs EEXI.
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La durée dépend de la complexité de la cuve et des données disponibles. Dans de nombreux cas, les résultats peuvent être obtenus plus rapidement qu'avec les méthodes d'essai traditionnelles.
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La dynamique des fluides computationnelle (CFD) utilise des simulations informatiques avancées pour analyser les écoulements de fluides autour d'objets tels que les navires.
Pour les calculs EEXI, la CFD est utilisée afin de déterminer avec précision la vitesse de référence (Vref) du navire. Cette vitesse est essentielle pour le calcul de l’EEXI.Grâce à la CFD, vous évitez de surestimer la puissance motrice requise (EPL) en raison des approximations des formules figurant dans la réglementation. Vous pouvez ainsi souvent obtenir un résultat EEXI plus réaliste et plus favorable.