FR2516889A1

FR2516889A1 - Engin de prelevement selectif d'une couche de liquide leger a la surface d'une nappe d'eau

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Publication number: FR2516889A1
Application number: FR8121905A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-23
Filing date: 1981-11-23
Publication date: 1983-05-27
Also published as: FR2516889B1

Abstract

UN ENGIN DE DEPOLLUTION D'UNE NAPPE D'EAU COMPREND UNE COQUE AYANT UNE PARTIE CENTRALE 10 EN SAILLIE PAR RAPPORT A DEUX PARTIES LATERALES 11 QUI DELIMITENT AVEC LA PARTIE CENTRALE DES CONDUITS D'AMENEE A DES SEPARATEURS. LA PARTIE CENTRALE PRESENTE UNE AILE 17 DE CREATION DE TOURBILLONS DONT L'ORIENTATION DIMINUE LA DIVERGENCE DE L'ECOULEMENT EN SURFACE. CHAQUE CONDUIT 16 A UN PLANCHER A PROFIL DEPORTEUR A BORD D'ATTAQUE EN SAILLIE POUR RALENTIR L'ECOULEMENT ET EPAISSIR LA COUCHE POLLUANTE. UNE CLOISON VERTICALE SEPARE CHAQUE CONDUIT 16 EN DEUX SOUS-CANAUX DONT UN COMMUNIQUE EN AVAL AVEC LE SEPARATEUR ET DONT L'AUTRE S'OUVRE A L'ARRIERE DE L'ENGIN DANS UNE POMPE 53.

Description

Engin de prélèvement sélectif d'une couche de liquide léger a la surface d'une nappe d'eau
La présente invention concerne un engin de prélèvement sélectif d'une couche de liquide léger, tel qu'un hydrocarbure, flottant à la surface d'une nappe d'eau susceptible d'être soumise à la houle, utilisable notamment pour dépolluer des zones recouvertes d'une couche d'hydrocarbure à la suite de déversements accidentels.

I1 convient tout d'abord de rappeler quels sont les problèmes auxquels se heurte la réalisation d'un engin dépollueur devant être utilisé à la mer
L'hydrocarbure polluant se présente sous forme d'une couche mince (de l'ordre du millimètre) constituée par une phase d'hydrocarbure qui peut être très visqueuse par suite de l'évaporation des composants légers ou par une émulsion polyphasique d'hydrocarbure avec l'eau de mer et/ou l'air, à la suite du brassage provoqué par les lames.

L'engin doit être conçu pour dépolluer à chaque passage sur une largeur aussi élevée que possible. L'eauinévitablement prélevée en même temps que le polluant doit représenter une fraction aussi faible que possible de la partie extraite et stockée. L'obtention de ce dernier résultat est contrariée par le rapport très faible entre l'épais- seur de la couche de polluant et celle de la lame d'eau qu'il est nécessaire de capter du fait des variations de niveau dues en particulier à la houle.

La demande de brevet FR 79 25952 décrit un engin d'un type qui comprend une coque munie de moyens de propulsion permettant de le maintenir en allure de fuite, la coque ayant une partie centrale faisant saillie vers l'avant par rapport à deux parties latérales qui délimitent avec la partie centrale des conduits d'amenée à des séparateurs et la partie centrale présentant des moyens déflecteurs, tels que des ailes, pour créer des tourbillons dont l'orientation tend à diminuer la divergence de l'écoulement en surface autour de la coque.

Les moyens déflecteurs permettent d'atteindre un double résultat. D'une part, l'engin balaie ainsi la mer entre deux lignes de courant qui, en amont, ont un écartement beaucoup plus grand que celui qu'elles auraient en l'absence de ces moyens ; corrélativement, il y a épaississement de la couche de liquide léger a l'entrée des conduits d'amenée. Du fait que le prélèvement s'effectue en allure de fuite, le sillage du navire provoque un amortissement de la houle.

On peut ainsi réaliser, entre la mer ouverte en amont de engin et les prises d'eau d'entrée des conduits 16, un épaississement par un facteur de l'ordre de 2,5. Dans la pratique, on peut réaliser, grâce à la convergence des lignes de courant, un taux d'épaississement de la couche d'hydrocarbure de l'ordre de 2,5.

Un tel épaississement reste toutefois très insuffisant pour permettre d'alimenter un séparateur, notamment centrifuge, dans des conditions telles que le rapport entre polluant et eau dans le débit prélevé soit acceptable.

L'invention vise notamment à fournir un engin de prélèvement dans lequel on réalise un épaississement progressif de la couche de liquide léger tout au long d'un écoulement en veine ouverte jusqu'à~séparation par un processus tourbillonnaire à surface libre, à axe vertical et prélèvement central.

Cet épaississement doit s'effectuer de façon très progressive depuis l'étrave de la partie centrale jusqu'au prélèvement par tube plongeur axial. En effet, l'équilibre d'une couche de liquide léger d'épaisseur variable fait intervenir un entraînement de ce liquide par l'eau résultant d'une discontinuité de vitesse à l'interface avec une contrainte tangentielle proportionnelle au gradient du carré de l'épaisseur ; cet équilibre devient instable au-deld d'une valeur limite de cette contrainte, donc aussi de ce gradient ou de la discontinuité de vitesse.

Dans ce but, l'invention propose un engin du type cidessus défini, caractérisé en ce que chaque conduit ou chenal comprend un plancher à profil déporteur dont le bord d'attaque fait saillie en avant des conduits, destiné à ralentir l'écoulement en amont du bord d'attaque et à provoquer un épaississement progressif de la couche, et en ce qu'il est séparé par une cloison approximativement verticale sur une partie de sa hauteur se terminant a distance d'une limite horizontale de la lame d'eau en deux sous-canaux dont l'un communique en amont avec l'entrée du conduit et, en aval, avec le séparateur, et dont l'autre, séparé du premier par la cloison, débouche en aval dans des moyens de pompage et de rejet à l'arrière de l'engin.

La cloison est avantageusement renflée à sa partie inférieure, située à distance du plancher, pour limiter la courbure des trajectoires du liquide qui passe d'un sous-canal à l'autre ; la section totale des deux souscanaux est sensiblement constante dans le sens de l'écoulement, la section du premier sous-canal diminuant tandis que l'autre augmente.

On réalise ainsi un épaississement par trois phénomènes successifs en veine à surface libre
- un tourbillon libre d'axe horizontal et approximativement parallèle au plan de symétrie du navire, engendré par les moyens déflecteurs, typiquement par une voilure portante immergée raccordée au fond de la partie centrale de la coque et dépassant l'étrave vers l'avant.Ce tourbillon superpose, au champ de vitesse divergent engendré par la partie centrale, des composantes de vitesse convergeant vers le plan de symétrie au niveau de la surface libre et provoque un épaississement progressif de la nappe par convergence à vitesse constante (taux d'épaississement de l'ordre de 2,5);
- un tourbillon oblique et approximativement horizontal dû au plancher profilé déporteur formant le fond de chaque conduit et dont le bord d'attaque présente une flèche négative, au moins à proximité de la partie centrale de la coque. Le tourbillon induit en surface des composantes de vitesse qui ralentissent progressivement l'écoulement en amont du bord d'attaque du plancher au prix d'une divergence très modérée.Il en résulte un ralentissement de la nappe, à largeur presque constante, et un nouvel épaississement progressif (taux de l'ordre de 2);
- un soutirage de la majeure fraction du débit capté dans le conduit au-dessus du bord d'attaque du plancher et qui reste complètement séparé de l'écoulement à l'exté- rieur de l'engin jusqu'à son éjection finale après passage dans une pompe, cette configuration permettant un meilleur contrôle du soutirage progressif de la quasitotalité du débit. Pour cela, pratiquement depuis l'entrée du conduit et jusqu'à l'injection dans le tourbillon du séparateur, le conduit est séparé en deux sous-canaux par la cloison sensiblement verticale, oblique par rapport au plan médian de l'engin, qui coupe la ligne de flottaison et descend jusqu'à une faible distance du plancher.La somme des aires des sections droites des deux sous-canaux restant sensiblement constante, celle du sous-canal de décharge (ou de soutirage) croît de O à environ 9/10 de l'aire totale, tandis que celle du sous-canal d'alimentation, qui reçoit initialement tout le débit capté,diminue d'autant. De ce fait, la composante de vitesse parallèle au plan de symétrie reste à peu près constante dans le souscanal d'alimentation, à la fois pour l'eau et pour la nappe polluante qui s'épaissit progressivement (taux d'épaississement de l'ordre de 10). Cette disposition peut d'ailleurs être inversée, le sous-canal d'alimentation étant alimenté par dessus la cloison,qui forme déversoir.

Le plancher du chenal est avantageusement constitué par une cloison épaisse dont les sections par des plans verticaux parallèles au plan de symétrie de la coque sont des profils déporteurs, ayant donc une face inférieure très convexe. Habituellement, la face inférieure descend approximativement jusqu'à une profondeur égale au tirant d'eau pour remonter ensuite vers l'arrière. La face supérieure présentera alors un seuil horizontal parallèle au bord d'attaque et immergé à une profondeur égale approximativement au tiers du tirant d'eau et, en arrière de ce seuil, descendra jusqu'à la profondeur limite compatible avec l'épaisseur nécessaire à la tenue mécanique du plancher.

L'accroissement initial de la profondeur du conduit simplifie le problème posé par la perte de section droite utile due à la cloison de séparation entre les deux sous-canaux puisqu'il compense cette perte par une augmentation de la section droite totale disponible.

A l'arrière, la cloison verticale rejoint la paroi latérale intérieure du sous-canal d'alimentation.

Le bord d'attaque de la cloison sépare définitivement le sous-canal d'alimentation, qui joue dès lors le r81e de gouttière d'injection pour le tourbillon en veine ouverte du séparateur,du sous-canal de décharge qui devient un simple canal d'échappement dont tout le débit est aspiré par une pompe qui peut constituer moyen de propulsion de l'engin.

Il est nécessaire d'éviter la formation dans l'6cou- lement biphasique de déferlements ou de ressauts. Ce problème est rendu particulièrement aigü du fait que l'engin doit être prévu pour travailler en eaux agitées, par exempie soumises 5 la houle ou à une mer de vent. On connaît déjà les conditions à remplir, en cas d'écoulement permanent, pour éviter les passages d'écoulement torrentiel à un écoulement fluvial qui donnent naissance à un ressaut.

Des considérations théoriques permettent de digagerg en cas de régime périodique et même lorsque l'écoulement présente des parties en charge où les sollicitations pdrio- diques se traduisent par des ondes de compression pério- diques, les conditions à remplir pour éviter les dé,erle- ments dans l'écoulement biphasique et les brassages qu'ils provoquent.

L'expérience sur modèle a confirmé ces considérations, qui n'étaient nullement évidentes pour l'homme du métier, habitué à considérer uniquement des écoulements permanents
Elles conduisent à prévoir un amortissement de la houle provenant de l'arrière en allure de fuite à l'aide d'une aile immergée arrière qui d'ailleurs apporte, de façon inattendue, des propriétés favorables supplémentaires.De plus, il est souhaitable d'interposer dans le sous-canal de décharge en aval de la cloison dans le sens d'écoulement général, un déversoir immergé qui provoque localement une transition écoulement torrentiel, écoulement fluvial et la formation d'un ressaut et de déferlements à un emplacement bien localisé ou ce phénomène ne présente pas d'inconvénients et évite la formation de nouveaux déferlements plus en amont.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation donnés a titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la figure 1 est un schéma de principe montrant la forme en plan de l'engin à la flottaison et une forme possible de l'aile avant de création de tourbillons et de l'aile arrière d'amortissement de la houle
- la figure 2 est une vue en perspective schématique montrant la coque et les ailes de l'engin de la figure
- les figures 3 et 4 montrent, respectivement en plan et en élévation, la disposition d'une aile avant de création de tourbillons déflecteurs ;; + - les figures 5 et 6 montrent, respectivement en plan et en élévation (ligne VI-VI de la figure 5), une forme possible d'aile et d'aileron de relèvement de tourbillon ;
- les figures 7 et 8 montrent, respectivement en plan et suivant la direction VIII de la figure 7, une forme d'aile constituant une variante de celle des figures 5 et 6 ;
- la figure 9 est un schéma montrant la forme générale du plancher d'un conduit de prise, en coupe suivant une surface verticale ;
- les figures 10A à 90G sont des vues en coupe transversale montrant une évolution possible de la forme du plancher et de l'aile verticale située à l'orifice de prise ;
- la figure 11 est un schéma en perspective montrant le fractionnement du conduit en deux sous-canaux par une cloison oblique ;;
- la figure 12 est un schéma de principe, en coupe suivant un plan vertical, montrant l'allure d'un séparateur centrifuge à surface libre alimenté par l'un des sou-scanaux de la figure 11
- la figure 13 est une coupe, similaire aux figures 10, montrant l'allure du profil de l'aile arrière
- les figures 14 et 15 sont des schémas de principe, respectivement en plan et en élévation, montrant une constitution du deuxième sous-canal de nature à éviter des déferlements dans le conduit ;
- la figure 16 montre une constitution possible d'une aile annulaire permettant d'augmenter encore l'épaississement de la couche de liquide léger en amont des conduits.

Avant de décrire l'engin, il faut rappeler qu'il constitue un navire qui se déplace à la surface de la mer et que le mouvement initial du liquide léger par rapport à ce navire est celui d'une couche mince,de de largeur illimitée à l'échelle du navire animé d'un mouvement de translation horizontale uniforme, auquel se superppse le mouvement dû à la houle.

Si, comme c'est le cas général, l'opération finale d'extraction du liquide léger s'effectue,dans un séparateur utilisant les forces centrifuges, à l'aide d'un tube central, il est souhaitable d'amener les lignes de courant à s'infléchir progressivement pour passer d'une translation uniforme en amont de l'engin à un mouvement convergent vers l'axe vertical des séparateurs avec une composante radiale de vitesse. La solution la plus rationnelle pour cela consiste à donner aux lignes de courant du liquide léger une forme qui, initialement rectiligne, se transforme en une spirale logarithmique au voisinage du tube de prélèvement.

Pour cela, la partie centrale 10 et les parties latérales 11 de la coque 12 présentent des surfaces qui délimitent l'écoulement suivant des spirales internes 13 et des spirales externes 14 et se rejoignent en un point de rebroussement 15 (figure 1). Ces surfaces latérales doivent se prolonger à peu près verticalement, au moins jusqu'à une profondeur qui est choisie en fonction du creux de houle maximum pour lequel l'engin est conçu. Dans la pratique, cette verticalité est assurée jusqu'à une profondeur qui est de l'ordre de la moitié du tirant d'eau D de l'engin.

Les surfaces 13 sont ainsi constituées par la muraille de la partie centrale 10 de la coque, à partir de l'étrave qui doit être conçue pour limiter au maximum la vague d'étrave qui crée des turbulences. Chaque surface externe 14 est matérialisée par la paroi intérieure d'une partie latérale 11, depuis l'étrave 30 de cette dernière, qui sera généralement située à mi-longueur de la coque.

La figure 1 montre que l'on arrive ainsi à une forme qui, entre l'étrave de la partie centrale 10 et un point approximativement à mi-longueur du navire, correspond à la moitié avant d'une coque de navire classique. Entre chaque étrave d'une partie latérale 11 et la poupe, la ligne de flottaison correspond sensiblement à la moitié arrière d'un navire monocoque ayant un maître couple plus grand que celui de la coque centrale 10.

Les paramètres-de forme globaux de l'engin (et notamment la longueur totale L, la largeur hors tout 21 et la largeur de prise 21c doivent être proportionnées les uns aux autres pour assurer un écoulement satisfaisant.

Dans la pratique, le rapport L/21 restera compris entre 3,6 et 4 environ. Le rapport l/lc sera compris entre 1,5 et 2,5, une valeur de l'ordre de 2 étant généralement satisfaisante.

Un troisième paramètre important est le rapport D/L du tirant d'eau à la longueu-r. Mais le choix de ce rapport doit tenir compte d'impératifs différents suivant qu'il s agit d'un engin destiné à travailler au large ou à proximité immédiate des côtes.

Dans le premier cas, la longueur L sera généralement supérieure à 75 m et D/L sera alors déterminé par la valeur maximale que l'on peut donner à D pour un travail de dépollution, généralement inférieure à 12 m : on arrive à une valeur inférieure à 0,1, c'est-à-dire à un engin très plat.

Au contraire, les engins destinés à opérer près des côtes, les plus fréquents, auront une longueur inférieure à 75 m et, dans ce cas, on peut adopter une valeur de D/L entre 0,14 et 0,16.

Quant au rapport D/lc, également important, il sera lui aussi très différent suivant qu'il s'agit d'un engin de haute mer, où on aura D/lc r 0,9, ou côtier, où l'on aura D/lc - 2,25.

Dans tous les cas, on voit que, lorsque l'engin avance dans la direction de la flèche V, la nappe d'eau portant une couche de polluant peut contourner la partie centrale 10 et s'engouffrer dans les conduits ou chenaux 16 délimités par les surfaces 13 et 14, dont l'orifice de prise a généralement une largeur lc de l'ordre du quart de la largeur hors tout 21 de l'engin. On constate immédiatement que le débit qui pénètre dans chaque conduit 16 est énorme. En moyenne, il s'agit d'une lame d'eau et de polluant dont l'épaisseur sera approximativement égale a la moitié du tirant d'eau D, dont la vitesse est de l'ordre de celle du navire et dont la largeur est d'environ la moitié de la largeur 1 au maître couple.

Le débit prélevé par le tube plongeur du-séparateur doit être de deux ordres de grandeur au moins inférieur à ce débit d'entrée, ce qui conduit à rechercher un épaississement de la couche de liquide léger avant admission aux séparateurs. Cet épaississement va s'effectuer en plusieurs étapes, sous l'action de composants placés en série et qui seront successivement décrits.

Moyens déflecteurs avant : Comme dans le cas de l'engin décrit dans le document FR-A 79 25952, des moyens déflecteurs sont prévus pour faire converger les filets de liquide en surface, sans pour autant provoquer des phénomènes de déferlement ou de ressaut.

Dans le cas illustré en figures 1 et 2, ces moyens comprennent une aile avant en flèche 17, munie d'ailerons 18 dirigés vers le haut, dont les pieds convergent vers l'avant et dont le rôle sera exposé plus loin. Il s'agit là d'une disposition qui ne se différencie de celle du document FR-A 79 25952 que par la présence des ailerons,
L'aile 17, à portance positive, crée des tourbillons provoquant une convergence en surface.

Cette disposition n'est pas la seule possible avant de décrire des variantes de réalisation, il est préférable d'analyser le rôle des moyens déflecteurs et d'en déduire les caractéristiques à rechercher et la façon dont les obtenir.

Lorsque les moyens déflecteurs sont constitués par une aile, cette dernière doit engendrer des tourbillons marginaux dont l'efficacité (mesurée par le déplacement transversal relatif des filets d'eau qu'elle provoque en surface)est aussi importante que possible sans provoquer des déferlements en surface, pour une vitesse donnée de l'engin.

Le déplacement tralsversal est proportionnel. à la circulation du tourbillon créé par les ailes. Il augmente avec la distance, projetée sur l'axe longitudinal, qui sépare l'étrave 30 de la partie latérale de l'origine du tourbillon, ainsi qu'avec la distance qui sépare le tourbillon du plan de symétrie.

L'influence de la profondeur de l'aile est moins marquée : si l'efficacité d'un tourbillon passe par un maximum lorsque la profondeur de l'aile, égale au tirant d'eau, est égale à 1a12 (figures 3 et 4), ce maximum est assez plat.

Pour augmenter la distance entre l'étrave de la coque latérale et l'origine du tourbillon, il faut déplacer l'aile 31 vers l'avant, ce qui conduit à placer le bord d'attaque de l'aile 31 en avant du point où l'étrave 20 coupe la ligne d'eau, donc à augmenter la longueur hors tout de l'engin. On peut remarquer que cette augmentation de longueur n'intervient toutefois que par rapport à la ligne d'eau 32 du bateau, l'étrave pouvant faire saillie en forme d'éperon au-dessous de la ligne d'eau, comme on le verra plus loin.

Si on veut augmenter la distance qui sépare l'origine du tourbillon du plan de symétrie, on est pratiquement limité à adopter la = l, au-cun marin n'acceptant volontiers que les oeuvres vives du bateau aient un encombrement latéral supérieur à celles des parties visibles du pont.

L'efficacité du tourbillon marginal, qui regroupe toute la cir.culation d'une nappe de tourbillons libres déversée par l'aile, est égale à la circulation autour du profil à son emplanture, elle-même proportionnelle à la portance du profil. Il est donc souhaitable d'augmenter cette portance, mais cet accroissement va se heurter à d'autres impératifs qui sont également à respecter.

Pour augmenter la portance à partir d'un profil initial indiqué en trait plein sur la figure 4, qui conduit à une profondeur ho du point- le plus haut, on peut augmenter l'incidence de l'aile ou sa cambrure. Dans les deux cas, le point le plus haut est situé à une profondeur plus faible, h1 ou h2. Le coefficient de survitesse augmentant également avec la circulation, le nombre de Froude
F = v / f (v étant la vitesse maximale en surface) augmente donc pour une vitesse V donnée de l'engin quand on augmente la portance. Or, pour éviter le déferlement en surface, il faut respecter la condition F $ 1, ce qui limite la portance acceptable.

De plus, les considérations ci-dessus ne tiennent pas compte de la présence de la partie centrale 10 de la coque qui provoque des perturbations de vitesse en surface (sous-vitesse au voisinage de l'étrave 20, survitesse en aval). C'est la résultante des perturbations dues à l'aile et des perturbations dues à la coque qui intervient pour définir la valeur de v à ne pas dépasser.

On a donc intérêt à faire coïncider, dans la mesure du possible, le point où l'étrave 20 coupe la surface libre de la nappe d'eau avec celui où l'extrados du profil d'aile passe par le point le plus haut (figure 4).

Comme par ailleurs, il faut assurer une liaison mécanique robuste entre la partie centrale 10 de la coque et l'aile 31, il est souhaitable de prolonger l'étrave 20 vers l'avant sous la surface libre, pour constituer un éperon muni d'un bulbe de raccordement avec l'aile.

Les figures 5 et 6, où la forme de la partie centrale 10 au niveau de la surface libre est montrée en traits épais, tandis que la forme à l'emplacement du raccordement avec l'aile est montrée en traits fins et une ligne de niveau intermédiaire en tirets, montre une disposition qui s'est révélée particulièrement satisfaisante.

Toutefois, une aile isolée donne aux tourbillons une profondeur d'immersion du tourbillon marginal qui est supérieure à la valeur optimale,mentionne plus haute, mêne dans le cas d'un engin relativement plat, pour lequel D/lC est de l'ordre de 0,9, et a fortiori dans le cas d'engins à fort tirant d'eau (D/lC de l'ordre de 2,25).

Il est donc souhaitable de relever le niveau du tourbillon.

Dans le cas d'un engin relativement plat, ce résultat peut être atteint en munissant chaque aile 31 d'un aileron 32 pratiquement vertical Pour tenir compte de la déflexion des filets d'eau provoqués en surface par la partie centrale 10 de la coque, il est souhaitable de donner au plan vertical bisecteur au bord de fuite de l'aileron 32 une inclinaison importante par rapport au plan médian, typiquement 30 à 350. Ce résultat peut être obtenu soit avec un profil à faible cambrure et forte incidence, comme indiqué dans le cas de la figure 5, soit avec une incidence moyenne et une forte cambrure.

Une autre solution, montrée en figures 7 et 8, consiste à donner à la partie terminale de l'aile 31 une forme "enroulée" : cette dernière solution sera généralement préférable dans le cas d'engins à fort tirant d'eau.

Là encore, le plan bisecteur de la partie terminale de l'aile, présentant un dièdre important, doit être fortement incliné sur le plan médian du navire (figures 7 et 8).

Ralentissement et épaississement de la couche à l'orifice de prise
La réalisation de moyens de prise, à l'entrée des conduits ou chenaux, pose différents problèmes dont les plus importants sont d'éviter la formation de déferlement ou de ressaut et le rejet, à l'extérieur des étraves latérales 30, d'une fraction du liquide léger.

Le risque de déferlement apparaît si l'on étudie la situation immédiatement en amont du seuil de l'orifice de prise, de largeur lc en présence d'oscillations de niveau dues par exemple à la houle. Si on désigne par Dc la profondeur du seuil du conduit et par v c la vitesse au-dessus de ce seuil, l'épaisseur d'eau au-dessus du seuil sera, au passage du creux d'une houle d'amplitude A hc Dc - A.
Le nombre de Froude correspondant sera

Ce nombre de Froude ne doit pas dépasser 1, ce qui signifie que la profondeur d'immersion Dc du seuil en eau calme doit être
D, A+ v2/9
Par ailleurs, il faut donner à Dc la plus petite
ailleurs, il faut donner à Dc la plus petite valeur possible, pour minimiser le débit moyen d'eau captée, qui est égal à nc Duc va
On voit l'intérêt d'obtenir une valeur de v nettement inférieure à la vitesse V du navire, par exemple de l'ordre de 0,5 à 0,6 V, donc de ralentir l'écoulement du liquide immédiatement en amont du seuil. Mais il faut en même temps éviter une divergence locale appréciable de la couche polluante, qui diminuerait la largeur de captation et l'épaisseur de cette couche.

Dans la pratique, comme indiqué plus haut, on cherchera à donner au seuil une profondeur Dc de l'ordre du tiers du tirant d'eau D du navire et ce choix n'est possible qu'avec un ralentissement important.

Ce ralentissement peut être obtenu en délimitant inférieurement la veine ouverte par un plancher 33 présentant une forme générale d'aile horizontale à portance négative.

L'allure générale du profil, suivant la ligne en trait mixte de la figure 1, peut alors être celle montrée en figure 9.

L'aile a une envergure égale à 1c Son bord d'attaque est à une profondeur de l'ordre de D/2 si le seuil est à un niveau de D/3. En arrière d'un seuil,à profondeur D/3, la face supérieure de l'aile descend pour augmenter la profondeur du conduit, puis se relève tandis que l'extrados descend jusqu'à une profondeur sensiblement égale au tirant d'eau.

Si elle est utilisée isolément, une telle forme de plancher assure effectivement un ralentisssement mais elle crée un tourbillon marginal qui tend à remonter à l'intérieur de l'étrave de la partie latérale 11 et à provoquer le déversement de la couche de polluant vers l'extérieur.

Diverses solutions peuvent être utilisées pour écarter cet inconvénient.

Un premier palliatif consiste à prolonger le plancher
vers l'avant au-delà de l'étrave 20 et à donner à son bord
d'attaque une forme présentant, du moins à proximité de la
partie centrale 10, une flèche inversée. Sur la figure
1, le bord d'attaque présente, sur la majeure partie de
son développement à partir de la partie centrale une
flèche inversée, tandis que la partie externe 34 présente
une flèche notable, à partir d'une pointe qui se trouve
légèrement à l'intérieur de l'étrave dans le sens transver
sal. Les tourbillons créés par-la portion en flèche
inverse provoquent une convergence de la couche de liquide
léger vers la partie centrale 10, ce qui est favorable.

Mais les tourbillons dûs à l'autre partie, ainsi que le tourbillon vertical dû à la pointe, tendent à provoquer une divergence.

Cette divergence résiduelle peut être compensée dans une large mesure par l'adjonction au plancher d'une aile verticale 35 dirigée vers le bas, du genre montré en traits mixtes sur la figure 9. Si elle était isolée, cette aile libérerait un tourbillon marginal dans un sens tendant à faire converger les filets fluides à une profondeur de l'ordre de D/2, ainsi qu'un tourbillon marginal antagoniste sans incidence sur l'écoulement en surface, à la profondeur
D. Lorsqu'une telle aile 35 est assemblée au plancher, et si les deux profils sont choisis de façon à créer des circulations comparables, le tourbillon créé par l'aile 35 compense le tourbillon créé par la partie 34 du plancher et, de ce fait, le tourbillon vertical au niveau de la pointe disparaît.

A titre d'exemple, on a représenté en figures 10A à 10G des profils successifs du plancher 33. Sur ces figures, le profil de la partie centrale 10 de la coque à l'emplacement de la coupe est indiqué en traits pleins, tandis que le maître couple est indiqué en traits mixtes.

La figure 10A montre une coupe suivant le plan A de la figure 1, immédiatement en arrière de la pointe du plancher. On y voit l'aile verticale 35 ainsi qu'un fragment, de faible largeur, du plancher. Les figures 10B, 10C et 10D sont des coupes dans des plans échelonnés depuis celui de la figure IQA jusqu l'étrave 30 de la partie latérale (figure îOD). La figure 10E montre l'évolution de la section droite immédiatement derrière l'étrave, et notamment l'épaississement de la coque latérale 11. Enfin, les figures 10F et 10G sont des coupes approximativement au niveau des plans F et G de la figure 1.

Sur la figure 10 G, on voit que la coque latérale 11 se creuse vers le haut progressivement. Cette forme correspond à un mode de réalisation dans lequel la cloison de séparation entre les deux sous-canaux constitue déversoir, une faible fraction du débit capté se déversant, à partir du -conduit, dans un sous-canal d'alimentation du séparateur. On a représenté en tirets sur la figure 10G l'allure générale que prend la cloison de séparation 36 en arrière de la section suivant le plan G.

Soutirage progressif
Comme cela a déjà été indiqué plus haut, il est nécessaire d'orienter vers un canal de décharge la majeure partie de l'eau captée jusqu'à une profondeur approximativement égale au demi-tirant d'eau de l'engin. Ce résultat peut être atteint grâce à un soutirage au-dessous d'une cloison. Sous réserve que le polluant capté ne soit pas entraîné par le mouvement descendant de l'eau pour passer sous la cloison, la couche de liquide léger polluant s'épaissit au fur et à mesure que l'on se rapproche du séparateur.

Le problème à résoudre est alors l'organisation d'un écoulement en veine ouverte dans les conduits compatible à la fois avec la stabilité nécessaire de l'interface eau
liquide léger, même en présence de houle, avec soutirage de la quasi totalité du débit liquide initialement capté dans le conduit.

Pour mieux faire comprendre le mécanisme du soutirage et le rôle des divers éléments qui entrent en jeu pour
l'effectuer, on fera référence- à la figure 11 qui schématise
la disposition de la cloison transversale qui sépare chaque conduit progressivement en deux sous-canaux.

La figure 11 montre un conduit d'amenée à section constante, que l'on assimilera au canal délimité par les surfaces 13 et 14 et le plancher 23 sur la figure 1. La cloison 37 est placée obliquement par rapport à la direction du conduit, de façon à réduire progressivement la section de passage offerte à un sous-canal 38 qui va vers le séparateur . Cette cloison se termine, vers le haut, au-dessus de la surface libre et, en-dessous, à distance du fond du canal. Une fraction du débit est ainsi progressivement
soutirée par le fond dans un volume constituant cuvette
d'amortissement 39, qui se prolonge par un sous-canal
d'évacuation 40 dont la paroi externe 41 est constituée par la paroi intérieure de la partie latérale de la coque. Cette paroi externe du sous-canal d'échappement est représentée rectiligne sur la figure 11.Dans la pratique, elle sera évidemment conformée pour correspondre à la forme de la coque.

L'écoulement vers la cuvette 39 implique un changement d'orientation des filets fluides. Pour éviter les turbulences, ce changement d'orientation est aidé par des aubes 42 qui, en même temps, soutiennent la cloison 37.

De plus, la cloison est épaisse pour que le changement d'orientation soit progressif. La diminution de section droite qui résulte de la présence de la cloison est compensée par le fait que la cuvette représente une augmentation de la section de passage.

Dans la cuvette approximativement triangulaire 39 et le sous-canal 40 qui lui succède en aval, le niveau de l'eau pourra varier. Il faut toutefois que cette variation reste dans un domaine limité inférieurement par le risque d'entrée d'air dans la pompe de rejet et, supérieurement, par la présence d'une charge inférieure à la charge amont. Si la pompe tourne à vitesse constante, ce qui sera le cas général, le débit qu'elle prélève dans la cuvette 39 diminue quand le niveau baisse, même dans le cas d'une section constante à l'éjection. Bien que cette variation de débit ne soit pas en phase avec celle du débit reçu par la cuvette 39, elle contribue à diminuer le volume tampon offert par la cuvette qui est nécessaire. Dans une variante de réalisation, l'orifice d'éjection est muni de moyens de réglage de section, par exemple à l'aide d'un volet commandé par un vérin. Dans ce cas, on peut asservir le vérin pour moduler la section d'éjection en fonction de la hauteur d'eau dans la cuvette, ce qui permet d'obtenir des variations de débit plus importantes et dont la phase est mieux adaptée, donc de réduire le volume tampon minimum requis de la cuvette.

Séparateur centrifuge
Le courant diphasique fourni par le sous-canal d'alimentation, dans lequel l'épaisseur de la couche de liquide léger est environ dix fois plus grande qu'au début du conduit, est admis tangentiellement dans un séparateur centrifuge à veine ouverte. Dans ce séparateur, l'écoulement en veine ouverte d'alimentation doit donner naissance à deux écoulements en veine fermée, l'un constitué par un écoulement de décharge s'échappant par le fond du séparateur vers une pompe d'extraction, l'autre par un écoulement de prélèvement aspiré par des moyens de pompage vers des récipients de stockage.

Le liquide léger étant souvent un hydrocarbure extrêmement visqueux, il est nécessaire de le réchauffer.

Ce réchauffage est à peu près impossible à réaliser en veine ouverte. Il s'effectuera donc dans l'écoulement en veine fermée de prélèvement, qui commence à l'entrée d'un tube vertical plongeant dans la masse de liquide, jusqu'à une profondeur dans laquelle on trouve en permanence du polluant.

Avant de décrire le mode particulier de réalisation de séparateur qui est montré schématiquement en figure 12, il faut rappeler que le fonctionnement d'un séparateur en veine ouverte est très différent de celui d'un séparateur en veine fermée, où l'on peut obtenir facilement des valeurs de la composante tangentielle de la vitesse élevées, qui fournissent une accélération radiale très supérieure à l'accélération de la oesantellr. En effet, dans un écoulement en veine ouverte, la surface libre prend une pente proportionnelle au carré de la vitesse tangentielle, et une valeur trop élevée de cette dernière se traduirait par un creusement excessif de la région centrale de la masse de liquide.Par ailleurs, si les composantes radiale et verticale de la vitesse sont très faibles (et elles resteront toujours inférieures d'un ordre de grandeur à la composante tangentielle), l'interface entre la couche de liquide léger et l'eau reste sensiblement parallèle à la surface libre si la vitesse tangentielle reste constante sur toute la hauteur de la masse d'eau.

Pour obtenir un épaississement, on prévoira des moyens qui donnent à la vitesse tangentielle une valeur décroissante de la surface vers le fond, à rayon autour de l'axe du séparateur constant.

Dans le mode de réalisation montré en figure 12, ce résultat est obtenu en constituant le séparateur par une cavité 45 d'axe vertical 46 dans laquelle pénètre un tube plongeur-47. Le sous-canal d'alimentation 38 débouche tangentiellement à la partie supérieure de la cavité 45 pour entretenir le mouvement de rotation. L'effet retardateur des frottements sur le tube central 47 donne à la surface libre 48 une forme du genre indiqué sur la figure 12 et provoque un épaississement de- la couche de liquide léger, comme le montre la forme des frontières haute et basse 49 de l'interface sur la figure 12. Pratiquement, l'épaisseur maximale de couche polluante que l'on peut atteindre autour du tube 47 n'est limitée que par le risque d'entraînement du polluant vers le bas par l'écoulement de décharge.

Pratiquement, on obtient aisément une épaisseur de couche de liquide léger de l'ordre de la moitié du rayon du tourbillon à l'orifice d'alimentation, ée qui correspond, en général, à une épaisseur d'environ un centième de la longueur hors tout de l'engin.

Le séparateur montré sur la figure 12, que l'on peut considérer comme une coupe suivant un plan sensiblement parallèle au plan médian de l'engin, comporte une plaque épaisse horizontale 50 de partition percée d'un trou central approximativement circulaire et centré sur l'axe 46. La plaque 50 limite une chambre d'alimentation dans laquelle débouche le sous-canal d'alimentation 38 qui entretient l'écoulement tourbillonnaire et dont la paroi présente une forme approximativement cylindrique dont la directrice est une spirale. La chambre de décharge placée au-dessous de la plaque 50 est délimitée vers le bas par un plancher 51. Elle s'ouvre par un canal d'échappement tangentiel 52. L'écoulement dans cette chambre et le canal d'échappement divergent présente une large symétrie avec l'écoulement d'alimentation.Le moment cinétique de la masse d'eau déchargée est conservé, aux pertes de charge près. L'énergie correspondant peut être récupérée dans un tourbillon placé en aval ou le canal d'échappement 52 peut déboucher directement dans une pompe d'extraction, qui peut d'ailleurs être confondue avec la pompe de propulsion 53 (figure 1) qui reçoit le débit provenant du sous-canal 40. Il faut remarquer que, sauf dans la région centrale du tourbillon, le niveau de la veine libre dépassera celui de la flottaison du fait de la conservation de l'énergie de l'écoulement et il faut tenir compte du poids du volume d'eau correspondant dans l'équilibre longitudinal de l'engin.

Le tube 47 doit aspirer tout le débit de liquide léger polluant qui arrive au séparateur, ce qui implique qu'il aspire en même temps un débit d'eau suffisant pour entraîner le polluant même si la viscosité de celui-ci est si élevée qu'il se présente en grumeaux. Pour éviter que le polluant n'obstrue progressivement le tube plongeur 47 en se collant le long de sa paroi interne, le tube 47 montré en figure 12 est à double paroi et présente un conduit interne 54 d'amenée de vapeur qui s'échappe vers le haut par une série de trous 55 ménagés dans un rebord interne du tube, a la partie basse de celui-ci. Cette injection de vapeur réchauffe en même temps le polluant et en rend la manutention plus facile.Il faut noter au passage que l'eau d'entraînement aspirée par le tube plongeur tend à occuper la partie centrale du tube et qu'en conséquence l'injection de vapeur à la périphérie réchauffe préférentiellement le polluant. Pour éviter que la vapeur ne sorte à trop grande vitesse des trous 55, on peut prévoir sur le conduit 54 des étranglements calibrés d'entrée : le laminage correspondant est adiabatique et ne modifie pas sensiblement l'apport de chaleur de la vapeur.

On voit que la couche de liquide léger polluant se concentre dans le séparateur pour former un noyau dont l'épaisseur et le volume correspondent à un équilibre entre le débit aspiré par le tube 47 et un débit injecté qui peut varier très rapidement, puisqu'il est sensiblement proportionnel à chaque instant à l'épaisseur de la couche de liquide polluant, elle-même en gros cinquante fois plus grande que l'épaisseur moyenne de la nappe polluante au droit de l'étrave 20. Ce noyau constitue un volume tampon.

Il est normalement maintenu entre des limites déterminées en commandant la pompe (non représentée) d'aspiration du liquide léger par un relais actionné par des moyens de détermination de niveau de l'interface, indiqués schématiquement en 56. Ces moyens peuvent être constitués notamment par une cellule électrique ou par un flotteur dont la densité moyenne est comprise entre celle de l'eau et celle du liquide léger, relié à un relais de commande du moteur de la pompe.

La totalité du liquide léger polluant doit être aspirée par le tube 47. Pour remplir cette condition à coup sûr, alors que le débit de ce liquide subit des variations impossibles à mesurer, il faut admettre dans l'écoulement aspiré une proportion d'eau, qui en règle générale sera inférieure à deux tiers. Cette proportion est suffisamment faible pour que l'eau résiduelle puisse être éliminée par un séparateur centrifuge classique (non représenté) fonctionnant en veine fermée, interposé entre le tube 47 et la pompe d'aspiration.

Le liquide léger finalement obtenu sera stocké. Ce stockage peut s'effectuer dans des citernes placées à bord de l'engin dépollueur, d'où le polluant sera ultérieurement transvasé dans des réservoirs placés à terre.

On peut toutefois, surtout dans le cas d'engins de petite dimension, stocker le polluant dans des conteneurs qui sont fermés et lestés. Ces conteneurs sont ensuite immergés au fur et à mesure de leur remplissage à des emplacements repérés par des bouées. Les conteneurs sont ensuite repêchés par des navires non spécialisés.

Il faut remarquer que le volume tampon représenté par le noyau sera généralement suffisant pour autoriser un arrêt momentané de la pompe d'aspiration pendant le temps nécessaire à un changement de récipient de stockage de liquide léger polluant.

Jusqu'à présent, il a essentiellement été question des moyens permettant d'épaissir l'épaisseur de la couche polluante, puis de l'extraire en même temps qu'un débit aussi faible que possible d'eau. Il s'agit là des moyens dont le rôle est essentiel en eau calme. Mais, dans les conditions de travail à la mer, il faut de plus éviter le déferlement et la formation de ressauts à des emplacements où ils risquent de provoquer un brassage nuisible à la séparation, en particulier dans les conduits et à leur entrée constituant orifice de prise.

Un premier remède consiste à réduire l'amplitude de la houle provenant de l'arrière en allure de fuite, au cours de son trajet le long de la coque avant qu'elle n'atteigne les orifices de prise. Dans le mode de réalisation montré en figures 1, 2 et 3, l'engin comporte une aile arrière 57. Il est préférable que cette aile ne déborde pas de l'engin vers l'arrière. L'épaisseur de l'aile 57 augmente de l'arrière vers l'avant et l'aile est placée à une profondeur légèrement inférieure au tirant d'eau de l'engin.

En allure de fuite par rapport à la houle, surtout sur des engins de grande longueur, l'aile 57 amortit le mouvement absolu de la houle dans une zone de pénombre qui recouvre tout l'écoulement en veine libre avant entrée dans les orifices de captation des conduits.

De plus, sur les engins de grande longueur, l'aile réduit l'amplitude du tangage. Sur les engins de faible longueur, elle amortit le mouvement relatif du navire par rapport à la mer, surtout si elle présente une portance positive. L'aile joue enfin un rôle de quille anti-roulis.

Un second remède tient compte de ce que les perturbations les plus dangereuses du point de vue du risque de déferlement sont celles qui remontent l'écoulement général.

De telles perturbations peuvent apparaître dans les conduits par suite de la réflexion des ondes qui descendent le conduit, puis le sous-canal d'échappement vers la partie en charge de ce dernier.

Ce résultat peut notamment être atteint grâce à une géométrie du sous-canal d'évacuation qui conduit à un déferlement localisé en arrière de la cloison 37 (dans le sens de l'écoulement général) et à proximité immédiate de cette cloison et à une commande appropriée de la pompe de propulsion, afin de maintenir dans la cuvette 39 une hauteur de charge suffisamment basse pour assurer un sufiresent torrentfel.

Les conditions à établir apparaîtront mieux si on analyse l'écoulement d'évacuation vers le sous-canal 40 sur un schéma simplifié du conduit 16, de la cuvette 39 et du sous-canal 40, qui passe en charge en aval de la cuvette. Les figures 14 et 15 schématisent ces composants de l'installation en alignement pour faciliter l'analyse.

La pompe d'aspiration du débit qui parcourt le sous-canal 40 est commandée de façon que ce sous-canal reste en charge et qu'il n'y ait pas d'admission d'air dans la pompe et aussi de façon à maintenir immédiatement en amont une vitesse et une hauteur d'eau telles que F'écou- lement soit de type fluvial, c'est-à-dire avec un nombre de Froude inférieur à 1. On donne à la cuvette 39 une largeur 12 supérieure à- la largeur l du conduit et on y place un déversoir noyé 59 qui réduit la profondeur et, corrélativement, provoque un accroissement local de la vitesse. L'élargissement 12/11 et la hauteur du déversoir 59 sont choisis de façon que les variations subies par l'écoulement de l'amont à l'aval soient les suivantes.

Dans le conduit 16, en amont de la cloison 37, la vitesse d'écoulement et la profondeur h1 sont telles que l'écoulement est fluvial (nombre de Froude inférieur à 1). Dans la partie amont de la cuvette, ce caractère fluvial est encore accru du fait de la diminution de la vitesse provoquée par l'augmentation de largeur. Par contre, la profondeur h2 de l'écoulement au droit du déversoir devient telle que le nombre de Froude devient égal, puis supérieur, à 1. Il se maintient supérieur à 1, puis l'écoulement redevient fluvial avec formation d'un ressaut 60 qui est susceptible de se déplacer longitudinalement dans un domaine limité. Les perturbations se propageant d'amont en aval traversent le ressaut et peuvent se réfléchir surl'entrée du sous-canal en charge 40. Mais les perturbations réfléchies ne peuvent franchir le ressaut et venir perturber l'écoulement dans le conduit.

L'invention ne se limite pas aux modes particuliers de réa-tistjon donnés à titre d'exemples mais, au contraire, est su-sceptibie de n r-euses variantes de réalisation.

On peut en particulier noter que des moyens autres que les ailes verticales 35 montrées en figures 1 et 10 peuvent être utilisés. La figure 16 montre à titre d'exemple une aile 61 de forme annulaire susceptible d'être utilisée à l'avant du plancher 33. Cette aile se raccorde au plancher 33 par un profil qui peut être similaire à celui montré en figure 10G puis l'aile se retourne vers l'avant pour se raccorder à la partie centrale 10 de la coque par un profil proche de l'horizontale, comme indiqué par. une coupe rabattue en tirets. A son emplanture sur le plancher 33, I'aile a toutefois une longueur moiridre que dans le cas de la figure 10 et une incidence plus forte, de façon que l'aile 61 ne descende pas au-dessous du tirant d'eau de la coque.

Cette disposition apporte un double avantage.

L'aile annulaire, encastrée à ses deux extrémités, a une rigidité et une résistance plus importante qu'une aile en porte à faux ; on supprime les tourbillons libres qui s'échappent d'une aile du genre montré en figures 1 et 10, tourbillons qui peuvent être dans certains cas gênants, bien qu'ils soient libérés à profondeur importante.

Il doit être entendu que la portée du présent brevet s'étend à de telles variantes, ainsi plus généralement qu'à toutes autres restant dans le cadre des équivalences.

Claims

REVENDICATIONS

1. Engin de prélèvement sélectif d'une couche de liquide léger flottant à la surface d'une nappe d'eau susceptible d'être soumise à la houle, comprenant une coque munie de moyens de propulsion permettant de le maintenir en allure de fuite, la coque ayant une partie centrale (10) qui fait saillie vers l'avant par rapport à deux parties latérales (11) qui délimitent avec la partie centrale des conduits (16) d'amenée à des séparateurs et la partie centrale présentant des moyens déflecteurs, tels qu'une aile (17) pour créer des tourbillons dont l'orientation tend à diminuer la divergence de l'écoulement en surface autour de la coque, caractérisé en ce que chaque conduit (16) comporte un plancher à profil déporteur dont le bord d'attaque fait saillie en amont de l'orifice d'entrée des conduits, plancher destiné à ralentir l'écoulement en amont du bord d'attaque et à provoquer un épaississement progressif de la couche de liquide léger et en ce qu'une cloison (37) approximativement verticale et se terminant à distance de la limite haute ou- basse de la lame d'eau qui parcourt le conduit sépare ce dernier, sur une fraction de sa hauteur, en deux sous-canaux (38, 40) dont l'un communique en aval avec le séparateur et dont l'autre débouche en aval dans des moyens (53) de pompage et de rejet de l'eau à l'arrière de l'engin pour provoquer un effet propulsif.

2. Engin suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le cloison (37) se termine à distance du plancher et est renflée dans sa partie basse pour limiter la courbure des filets de liquide qui passent du conduit et du premier sous-canal (38) au second sous-canal (40), la section totale des deux sous-canaux étant sensiblement constante le long de l'écoulement et la section du sous-canal allant vers le séparateur diminuant tandis que l'autre augmente.

3. Engin suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le plancher présente une forme d'aile dont le bord d'attaque a une flèche négative à proximité de la partie centrale de la coque.

4. Engin suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la fraction (34) la plus à l'extérieur du bord d'attaque du plancher présente une flèche positive au droit de l'étrave (30) de la partie latérale (11) de la coque et en ce que le plancher porte, à proximité du bord d'attaque, une aile approximativement verticale (35) de compensation des effets de divergence en surface dûs au bord d'attaque du plancher.

5. Engin suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plancher présente un profil à cambrure dirigée vers le bas, dont l'intrados présente un seuil à une profondeur sensiblement égale à la moitié du tirant d'eau du bateau, puis un approfondissement jusqu'à la distance maximum compatible avec la tenue mécanique du plancher.

6. Engin suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens déflecteurs sont constitués par une aile à portance positive dont le bord d'attaque est situé en avant du point où l'étrave (20) de la partie centrale (10) de la coque coupe la ligne d'eau, l'envergure de l'aile étant sensiblement égale à la largeur hors tout de la coque.

7. Engin suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'aile (17) est à une profondeur du même ordre que le tirant d'eau de la coque pour éviter les déferlements et en ce que l'aile porte des ailerons sensiblement verticaux, présentant une convergence importante vers l'avant, en saillie vers le haut à partir de l'aile à proximité des extrémités de celle-ci pour relever les tourbillons.

8. Engin suivant l'une quelconque des reve-ndications 1 à 6, caractérisé en ce que l'aile présente une profondeur du même ordre que le tirant d'eau de la coque à l'emplanture et une partie enroulée pour présenter un dièdre progressivement croissant vers ses extrémités.

9. Engin suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étrave (20) de la partie centrale (10) forme, au-dessous de la ligne d'eau, un éperon à bulbe se raccordant àvec l'aile.

10. Engin suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sous-canal qui débouche dans les moyens de pompage comporte un déversoir noyé destiné à provoquer le déferlement des perturbations qui remontent l'écoulement.

11. Engin suivant l'une quelconque -des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il. comporte une aile arrière immergée à une profondeur du même ordre que le tirant d'eau de la coque, destinée affaiblir la houle en allure de fuite et à réduire les perturbations à l'entrée des conduits.

12. Engin su-ivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque séparateur comporte une cavité (45) d'axe vertical (46) séparée par une plaque horizontale (50) percée d'un trou central en une chambre d'alimentation dans laquelle débouche le sous-canal (38) et une chambre de décharge s'ouvrant dans un canal d'échappe- ment tangentiel (52), le séparateur comportant de plus un tube central (47) plongeant dans la partie haute de l'écoulement tourbillonnaire à surface libre dans la chambre d'alimentation et communiquant avec une pompe d'aspiration du liquide léger.

13. Engin suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le tube (47) est à double paroi et présente un conduit interne (54) d'amenée de vapeur qui s'échappe vers le haut par des trous ménagés dans un rebord interne du tube à partie basse de celui-ci.