Puissance d'un voilier
Comment régler les voiles ? Quelle puissance est mise en jeu gratuitement ?
Un bel exemple de développement durable pour la marine marchande...
Le vent apparent exerce une force Fvélique perpendiculaire à la voile. A priori on a intérêt d'ouvrir l'angle alpha au maximum pour tourner cette force vers l'avant. La composante de cette force tournée vers l'avant est notée Fpropulsive .
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... mais alors, au cours d'un intervalle de temps, il y moins d'air (en bleu sur la figure ci-dessous) intercepté par la voile et la force vélique chute vraiment quand beta tend vers 0. En effet, en appliquant la relation fondamentale de la dynamique à la masse d'air interceptée par la voile au cours d'un intervalle de temps dt, on établit
Quel compromis choisir ?
Pour une valeur gamma donnée de la direction du vent apparent par rapport au voilier, la force propulsive est fonction de beta. Un bon barreur sait bien trouver la meilleure valeur de beta... Observez bien, la direction du petit drapeau sur le flotteur droit, c'est la direction du vent apparent !
Pour nous, il ne reste plus qu'à faire une petite étude de fonction...
... pour obtenir >> la représentation graphique, ainsi que l'ordre de grandeur de puissance du moteur qui pourrait rivaliser.
En terme, d'économie d'énergie et de protection d'environnement, on comprend que la marine marchande, peut facilement compter sur des baisses de consommation de plus de 10 %. A étudier ... dans un TIPE par exemple !
Bon vent à tous
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