FR3050430A1 - Dispositif generateur de portance, propulseur eolien correspondant, et installation de propulsion correspondante - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif générateur de portance qui comprend un corps (1) creux présentant deux parois (11, 12) intrados et extrados opposées, lesdites parois extrados et intrados étant conformées de sorte que le corps présente en section transversale une ligne de cambrure dont la flèche est au moins égale à 20% de la corde. Ladite paroi extrados (12) présente des ouvertures (121) communiquant à l'intérieur dudit corps. Le dispositif comprend aussi un système (3) de limitation de décollement de couche limite coopérant avec lesdites ouvertures. L'invention concerne également une installation de propulsion comprenant un tel propulseur.

Description

DOMAINE DE L’INVENTION

La présente invention concerne de manière générale les propulseurs destinés à être placés dans un fluide en mouvement pour produire une portance.

ART ANTERIEUR

La règlementation impose aux constructeurs de gros navires marchands de réduire leurs émissions de C02 de 30% d’ici 2025. De ce fait, des alternatives partielles à la motorisation diesel de ces bateaux sont recherchées, en particulier du côté des propulseurs éoliens.

Le document FR2847009 décrit un propulseur éolien qui comprend un corps creux allongé, des zones d’aspiration ménagées le long de la paroi périphérique du corps creux et des moyens d’aspiration associés. L’aspiration au niveau de la paroi périphérique du propulseur permet de limiter le décollement de l'écoulement par rapport à la paroi du propulseur.

Cependant, on constate qu’avec un tel propulseur éolien connu de l’état de la technique, l’énergie nécessaire à l’aspiration est importante par rapport à l’énergie de propulsion qui est restituée par le propulseur.

La demande de brevet français déposée sous le numéro FR1500931, et non encore publiée, propose un propulseur éolien dont le rendement est amélioré par comparaison avec celui proposé dans le document FR2847009. Néanmoins, le propulseur éolien proposé dans la demande de brevet français déposée sous le numéro FR15 00931 reste complexe. En effet, afin de pouvoir produire une force de portance dirigée d’un côté ou de l’autre du bateau, le propulseur éolien utilise un système complexe de volet mobile et de chambre d’aspiration mobile, de façon à pouvoir modifier la forme du propulseur éolien et changer de zone d’aspiration selon le côté d’ou vient le fluide. Ce système complexe est coûteux et nécessite de la maintenance.

La présente invention a pour but de proposer un nouveau propulseur éolien et/ou un nouveau dispositif générateur de portance à partir duquel est formé ledit propulseur, permettant de palier à tout ou partie des problèmes exposés ci-dessus.

RESUME DE L’INVENTION A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif, appelé dispositif générateur de portance, destiné à être placé dans un fluide en mouvement, tel que l’air, afin de produire une force de portance, le dispositif comprenant un corps creux allongé selon un axe, ledit corps présentant deux parois opposées, dites respectivement intrados et extrados, lesdites parois extrados et intrados étant conformées de sorte que le corps présente en section transversale une ligne de cambrure dont la flèche est au moins égale à 20% de la longueur de la corde joignant les bords de liaison entre lesdites parois intrados et extrados, la paroi extrados présentant une ouverture apte à communiquer avec une première chambre située à l’intérieur dudit corps et une ouverture communiquant avec une deuxième chambre située à l’intérieur dudit corps, le dispositif comprenant un système de limitation de décollement de couche limite: •configuré pour aspirer de l’air sélectivement à travers la première ou la deuxième chambre, par, respectivement, la première ou la deuxième ouverture, et/ou •configuré pour souffler de l’air sélectivement depuis la première ou la deuxième chambre à travers la première ou la deuxième ouverture, tangentiellement à ladite paroi extrados en direction d’un bord de liaison entre les parois intrados et extrados, caractérisé en ce que le corps creux est sensiblement symétrique selon un plan de symétrie qui est perpendiculaire à la ligne de corde joignant les bords de liaison entre lesdites parois intrados et extrados, et qui coupe ladite corde sensiblement en son milieu, et en ce que les deux ouvertures sont positionnées sensiblement symétriquement par rapport audit plan de symétrie.

La ligne de cambrure (« mean line » en anglais) est définie comme étant la courbe joignant le bord d'attaque au bord de fuite qui est équidistante de l'extrados et de l'intrados. Le bord d'attaque et le bord de fuite correspondent aux bords les plus éloignés du plan de symétrie, ou encore aux extrémités latérales de plus forte courbure. La flèche de la ligne de cambrure est aussi appelée cambrure. La flèche de la ligne de cambrure est définie par la distance entre le sommet (S) de la ligne de cambrure (LCBR1) (comme illustré dans l’exemple des figures 5 et 6), et la droite (LC1) qui relie les extrémités de la ligne de cambrure. Cette droite correspond ici à la corde.

La courbure de la paroi extrados est plus importante que celle de la paroi intrados.

Comme énoncé ci-dessus, la flèche de la ligne de cambrure est au moins égale à 20% de la longueur de la corde et peut-être par exemple de l’ordre de 50% de la longueur de la corde.

Selon un mode de réalisation particulier, lesdites parois extrados et intrados sont respectivement convexe et concave. La convexité de la paroi extrados est définie par référence à une personne située à l’extérieur du corps et qui regarde directement ladite paroi extrados. De même la concavité de la paroi intrados est définie par référence à une personne située à l’extérieur du corps et qui regarde directement ladite paroi intrados.

Les ouvertures sont ménagées sur la paroi de plus forte cambrure (paroi extrados), mais des ouvertures additionnelles pourraient aussi être ménagées sur la paroi de moins forte cambrure (intrados)

Grâce au plan de symétrie dudit corps tel que défini ci-dessus, l’écoulement autour du profil et la portance sont sensiblement identiques selon que l’un ou l’autre des bords de liaison est utilisé en tant que bord d’attaque ou bord de fuite.

Une telle conception du dispositif selon l'invention permet d’intervertir les fonctions de bord de fuite et de bord d'attaque des bords de liaison opposés du corps creux, sans que cela altère les performances aérodynamiques du dispositif. Le dispositif permet ainsi de s’exempter de système mécanique complexe permettant d'inverser la cambrure.

En outre une telle configuration des deux ouvertures et du système de limitation de décollement de couche limite permet d'aspirer sélectivement et/ou de souffler sélectivement au niveau des ouvertures, ce qui permet de créer sensiblement le même effet de limitation de décollement selon que l'un ou l'autre des bords de liaison est le bord d'attaque.

Autrement dit, le propulseur comprend un corps s’étendant le long d’un axe et présentant en section transversale une forme générale cambrée dont les extrémités opposées sont effilées.

Préférentiellement lesdites ouvertures formant zones d’aspiration et/ou de soufflage sont disposées symétriquement par rapport audit plan de symétrie.

La répartition des ouvertures de part et d’autre du plan de symétrie permet d’aspirer d'un côté ou de l’autre du corps selon que le flux de fluide est incident d’un côté ou de l’autre de l’axe de symétrie, afin d’obtenir la poussée souhaitée et limiter le décollement du fluide par rapport à la paroi du propulseur.

Le dispositif est destiné à être placé dans un fluide en mouvement (ou inversement) de direction transversale à l’axe longitudinal du corps creux.

La forte cambrure du profil associée à l’aspiration d’une des zones de la paroi extrados permet de produire une très forte portance par unité de surface en empêchant le décollement de la couche limite de la paroi dudit corps.

Un tel profil du corps du dispositif permet par rapport aux dispositifs connus de l’état de la technique de pouvoir présenter vers le fluide, indifféremment, l’une ou l’autre de ses extrémités qui fait alors fonction de bord d’attaque, tandis que l’autre extrémité du profil du corps forme bord de fuite, tout en obtenant une importante force de portance.

Le dispositif possède l’avantage de pouvoir, par simple rotation autour de l’axe longitudinal du corps, être orienté par rapport au fluide incident pour produire une force transversale par rapport à la direction dudit fluide. Ladite force de portance peut alors être orientée d’un côté ou de l’autre de la direction du fluide, sans qu’il soit nécessaire de modifier la forme aérodynamique du dispositif en actionnant des parties mobiles, telles qu’un volet comme c’est le cas de certains dispositifs connus de l’état de la technique.

Ainsi, comme détaillé ci-après, dans le cas d’un propulseur éolien, une telle conception du dispositif permet de créer une force transversale à la direction du vent que reçoit l’objet mobile, par exemple un bateau, et orientée dans une direction qui dépend du côté par lequel ledit objet mobile prend le vent.

Le fait de pouvoir produire une force transversale par rapport à la direction du fluide dans lequel le dispositif est placé, orientée au choix d’un côté ou de l’autre de ladite direction du fluide est particulièrement avantageuse pour certaines applications comme la propulsion par le vent d’un navire.

Comme expliqué ci-dessous, il est possible selon un mode de réalisation de séparer en deux parties, ou compartiments, l’intérieur du dispositif avec une cloison étanche transversale, de préférence, perpendiculaire à la ligne de corde, et sensiblement parallèle à l’axe du corps. Il est alors possible de mettre en place un moyen d’aspiration et/ou de soufflage pour chaque compartiment. Avantageusement, ladite paroi est positionnée à égale distance des deux extrémités du profil.

De tels profils présentent l’avantage de posséder de part leur forme cambrée naturellement et leur épaisseur réduite de meilleures performances aérodynamiques que le profil épais à volet des dispositifs connus, ce qui permet de réduire la puissance d’aspiration requise pour atteindre une portance ou une force donnée.

Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, les parois intrados et extrados étant reliées l’une à l’autre, les bords de liaison entre lesdites parois sont arrondis pour former un bord d’attaque et un bord de fuite selon la direction du fluide en mouvement.

Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, ledit système de limitation de décollement de couche limite comprend : •un premier système d’aspiration et/ou de soufflage communiquant avec la première ouverture et agencé pour mettre en dépression la première chambre ou pour souffler de l’air depuis la première chambre à travers ladite première ouverture, tangentiellement à ladite paroi extrados en direction de la zone de liaison entre les parois intrados et extrados qui est située du côté opposé à la première ouverture, •un deuxième système d’aspiration et/ou de soufflage communiquant avec la deuxième ouverture et agencé pour mettre en dépression la deuxième chambre ou pour souffler de l’air depuis la deuxième chambre à travers ladite deuxième ouverture, tangentiellement à ladite paroi extrados en direction de la zone de liaison entre les parois intrados et extrados qui est située du côté opposé à la deuxième ouverture, le premier et le deuxième systèmes d’aspiration et/ou de soufflage pouvant être distincts ou communs en tout ou partie.

Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, ledit système de limitation de décollement de couche limite comprend au moins une partie située à l’extérieur du corps et connectée aux ouvertures par des conduits.

Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, ledit corps présentant une paroi de séparation qui sépare l’intérieur du corps de manière à délimiter lesdites première et deuxième chambres, ladite paroi de séparation s'étend sensiblement transversalement, de préférence orthogonalement, à ladite ligne de corde.

Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, ledit système de limitation de décollement de couche limite étant configuré pour aspirer de l’air sélectivement à travers la première ou la deuxième chambre, par, respectivement, la première ou la deuxième ouverture, ledit système de limitation de décollement de couche limite comprend une sortie de refoulement orientée selon une direction tangentielle à la paroi extrados, et de préférence orthogonale à l’axe du corps creux, vers le bord de liaison situé en aval de la direction du fluide en mouvement dans lequel le dispositif est placé.

Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, ledit dispositif comprend des éléments profilés s’étendant parallèlement à l’axe du corps du dispositif et positionnés de façon fixe à proximité de la paroi du corps du dispositif.

Ces éléments profilés sont configurés pour améliorer l'écoulement en réduisant le décollement aux extrémités du profil.

Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le système de limitation de décollement de couche limite comprend au moins un ventilateur centrifuge, de préférence un ventilateur centrifuge pour chaque ouverture. Selon différents modes de réalisation, le ventilateur peut fonctionner en aspiration ou en soufflage. L'invention concerne également une installation comprenant un dispositif tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce que l’installation comprend des moyens d’orientation du dispositif permettant de faire passer le dispositif d’une première position à une deuxième position distincte par pivotement du dispositif autour d’un axe parallèle, de préférence confondu, avec l’axe dudit corps du dispositif.

Avantageusement, les moyens d’orientation sont configurés pour pouvoir faire pivoter le dispositif dans une plage angulaire de [- 90° ; +90°] par rapport à la direction horizontale perpendiculaire à l’axe longitudinal du bateau.

Autrement dit, les moyens d’orientation peuvent être configurés pour pouvoir faire pivoter le dispositif dans une plage angulaire telle que l'angle que fait la médiatrice de la corde du profil avec l'axe longitudinal du bateau puisse varier de -90° à +90°. L'invention concerne également un propulseur de préférence éolien comprenant plusieurs dispositifs tels que décrits ci-dessus, caractérisé en ce que lesdits dispositifs sont superposés. Les dispositifs superposés forment ainsi les différents étages du propulseur éolien.

Avantageusement, les moyens d'aspiration et/ou de soufflage des différents étages sont distincts les uns des autres de sorte qu’ils sont capables d'aspirer et/ou de souffler à un étage sans aspirer et/ou souffler aux autres.

La séparation des zones d’aspiration et/ou de soufflage le long du propulseur permet d’homogénéiser l’aspiration le long du corps du propulseur.

En outre, une telle séparation du propulseur en différents modules superposés à fonctionnement indépendant permet d’activer les moyens d’aspiration et/ou de soufflage d’une partie seulement des modules, par exemple du module le plus bas, selon la puissance du vent.

Bien entendu il est aussi possible de réaliser un propulseur comprenant un seul dispositif de générateur de portance. L'invention concerne également un bateau qui comprend une installation telle que décrite ci-dessus, caractérisée en ce que ladite installation est montée sur le pont ou une superstructure dudit bateau.

Un propulseur éolien monté sur le pont d’un bateau (ou navire) permet d’atteindre une poussée aérodynamique par unité de surface plus importante que celle d’une voile ou d’une aile rigide, tout en occupant un espace limité sur le pont du navire.

Le propulseur peut ainsi être orienté en fonction de la direction du vent pour obtenir une poussée adaptée.

Avantageusement, ledit bateau comprend un système d’articulation du dispositif par rapport à la base, ledit système d’articulation étant configuré pour permettre de déplacer le dispositif entre une position dressée, dans laquelle, à l’état fixé de la base au pont du bateau, il s’étend perpendiculairement au pont du bateau, et une position basculée, dans laquelle, à l’état fixé de la base au pont du bateau, le dispositif s’étend sensiblement parallèlement au pont du bateau.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus d’un bateau équipé d’un propulseur selon un mode de réalisation de l’invention, dans une configuration selon laquelle ledit bateau reçoit le vent par tribord ; - la figure 2 est une vue de dessus d'un bateau équipé d’un propulseur selon un mode de réalisation de l’invention, dans une configuration selon laquelle ledit bateau reçoit le vent par bâbord ; - la figure 3 est une vue en perspective avant d’un dispositif de génération de portance selon l'invention, utilisé par exemple pour former le propulseur de la figure 1 ou 2 ; - la figure 4 est une vue en perspective arrière d’un propulseur éolien comprenant plusieurs dispositifs, encore appelés modules, superposés, par exemple conformes ou similaires au dispositif illustré à la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en coupe transversale du corps creux du dispositif selon un mode de réalisation donné, dans une configuration selon laquelle ledit corps reçoit le vent d’un côté, et selon laquelle le fluide est aspiré par la deuxième chambre d’aspiration, l’écoulement de fluide étant schématisé ; - la figure 6 est une vue en coupe transversale du corps creux du dispositif selon un mode de réalisation donné, dans une configuration selon laquelle ledit corps reçoit le vent de l’autre côté par rapport à la figure 5, et selon laquelle le fluide est aspiré par la première chambre d’aspiration, l’écoulement de fluide étant schématisé.

DESCRIPTION DETAILLEE

En référence aux figures et comme rappelé ci-dessus, l'invention concerne un dispositif générateur de portance, encore appelé dispositif de propulsion, et un propulseur de préférence éolien correspondant destiné à être placé dans un flux de fluide en mouvement pour produire une portance. On peut prévoir que le propulseur comprenne un seul dispositif générateur de portance ou une pluralité de dispositifs générateurs de portance superposés comme illustré à la figure 4.

La force de portance peut être utilisée pour assurer la propulsion d’un corps mobile tel qu’un bateau. Ainsi, selon une utilisation préférée, le propulseur est du type éolien et est monté sur un bateau de sorte que le flux d’air s’écoule autour dudit propulseur éolien pour générer une force propulsive.

Le principe de portance, bien connu de L’Homme du Métier, est décrit notamment dans le document EP0055638.

Dans l'exemple illustré aux figures, le propulseur éolien comprend plusieurs dispositifs de propulsion qui sont superposés. Ainsi, comme illustré plus particulièrement à la figure 4, le propulseur éolien comprend un dispositif de propulsion 102 haut, un dispositif de propulsion intermédiaire 101 et un dispositif de propulsion 100 bas.

En fonctionnement, l’axe A1 longitudinal du propulseur est sensiblement vertical.

Chaque dispositif de propulsion, encore appelé module, comprend un corps creux allongé. Comme illustré à la figure 1, le corps creux comprend une paroi périphérique dont le profil, correspondant à une section du corps creux selon un plan transversal à l’axe longitudinal A1 dudit corps creux, présente un plan de symétrie P1.

Autrement dit, le corps présente un plan de symétrie perpendiculaire à la ligne de corde LC1 qui joint les deux extrémités 111, 112 du profil et coupent celle-ci en son milieu. Le plan de symétrie P1 passe par ledit axe A1. Ainsi l’écoulement du fluide et la portance sont sensiblement identiques selon que l’une ou l’autre des extrémités formées par les zones de liaison 111, 112 forment le bord d’attaque ou le bord de fuite du profil.

Lorsque le propulseur comprend une pluralité de dispositifs superposés comme illustré à la figure 4, ces dispositifs sont de conception identique ou similaire entre eux de sorte qu’ils sont appelés modules par la suite. Bien entendu les caractéristiques décrites ci-après pour les modules s’appliquent aussi à un seul dispositif générateur de portance dans le cas où le propulseur éolien comprend un seul dispositif générateur de portance.

Les modules sont superposés selon leur axe longitudinal de sorte que l’axe longitudinal du propulseur est parallèle ou confondu avec l’axe longitudinal de chaque module. Autrement dit, l’axe longitudinal du propulseur correspond à Taxe selon lequel les modules sont superposés. Par ailleurs, les modules sont superposés de manière coaxiale. Autrement dit, l’axe longitudinal du propulseur correspond à l’axe longitudinal de chaque module.

Le corps de chaque module présente deux parois 11, 12 opposées, dites respectivement intrados et extrados. Les parois extrados et intrados sont assemblées l’une à l’autre. En fonctionnement, par référence à la direction de déplacement de l’objet propulsé, la paroi 12 est orientée du côté avant de l’objet propulsé et la paroi 11 est orientée du côté arrière dudit objet propulsé.

Lesdites parois extrados et intrados sont conformées de sorte que le corps présente en section transversale une ligne de cambrure dont la flèche est au moins égale à 20% de la longueur de la corde joignant les bords de liaison entre lesdites parois intrados et extrados.

Dans l'exemple illustré aux figures, lesdites parois extrados et intrados sont respectivement concave (creuse) et convexe (bombée) par référence à une personne située à l’extérieur du propulseur qui regarde directement ces parois. La courbure de la paroi extrados est plus importante que celle de la paroi intrados. La paroi la plus courbée (cambrée) a la fonction d’extrados et la paroi la moins courbée (cambrée) la fonction d’intrados. Les deux parois se rejoignent aux deux extrémités 111, 112 du profil. La ligne de cambrure LCBR1 est schématisée sur les figures 5 et 6.

Les parois intrados 11 et extrados 12 sont reliées l’une à l’autre. Les bords de liaison 111, 112 correspondant entre lesdites parois sont arrondis pour former un bord d’attaque et un bord de fuite selon la direction du fluide en mouvement. Autrement dit, les bords de liaison 111, 112 sont profilés pour faire fonction de bord d’attaque ou de bord de fuite selon la direction V. Le bord d’attaque est le bord qui reçoit le fluide et le bord de fuite est le bord au niveau duquel le fluide quitte le corps.

En particulier, les deux extrémités 111, 112 du profil ont une même forme effilée qui permet, selon la direction V du fluide par rapport au profil, que l’une ou l’autre des extrémités fasse fonction de bord de fuite en assurant la fonction de séparation des écoulements de fluide entre la paroi intrados et la paroi extrados. L’extrémité opposée du profil fait alors fonction de bord d’attaque par rapport au fluide.

Ladite paroi extrados 12 présente, d’un côté du plan de symétrie P1, une ouverture 121 apte à communiquer avec une première chambre 21 dudit corps et, de l’autre côté du plan de symétrie P1, une ouverture 122 communiquant avec une deuxième chambre 22 dudit corps. Préférentiellement, les deux ouvertures 121, 122 sont munies de grilles ménagées dans la paroi 12 de chaque module.

Dans l'exemple illustré aux figures, ledit corps présente une paroi de séparation 13 qui sépare l’intérieur du corps de manière à délimiter lesdites première et deuxième chambres 21, 22. Ladite paroi de séparation 13 s’étend sensiblement transversalement, de préférence orthogonalement, au plan moyen de chacune des parois 11,12 intrados et extrados.

Ladite paroi de séparation 13 peut être formée par une cloison étanche s’étendant parallèlement au plan P1, c'est-à-dire transversalement à la ligne de corde joignant les extrémités du corps.

Lesdites chambres peuvent être mises en dépression ou surpression indépendamment l’une de l’autre afin de pouvoir aspirer ou souffler de façon sélective par l’une ou l’autre des ouvertures.

Le propulseur comprend un système 3 de limitation de décollement de couche limite.

Selon un mode de réalisation, ledit système 3 de limitation de décollement de couche limite est configuré pour aspirer de l’air sélectivement à travers la première ou la deuxième chambre 21, 22, par, respectivement, la première ou la deuxième ouverture 121, 122. Avantageusement et comme illustré à la figure 5 ou à la figure 6, il est prévu d’aspirer par le ventilateur le plus en aval de la direction du vent V. Ainsi, le système permet d’aspirer le fluide à la surface du corps du côté extrados du profil dans le but de limiter le décollement de la couche limite de l’écoulement par rapport à ladite paroi du corps.

Selon un mode de réalisation combinable avec le, ou alternatif du, mode de réalisation concernant l’aspiration, ledit système 3 de limitation de décollement de couche limite peut être configuré pour souffler de l’air sélectivement depuis la première ou la deuxième chambre 21, 22, à travers la première ou la deuxième ouverture 121, 122, tangentiellement à ladite paroi extrados 12. Avantageusement, le soufflage est réalisé en direction du bord de liaison 111 ou 112 qui est le plus en aval de la direction du vent V.

Selon une configuration combinée desdits modes de réalisation présentés ci-dessus, il est possible alors d’aspirer par une ouverture et de souffler par l’autre ouverture. En particulier, on peut prévoir d’aspirer par le ventilateur le plus en aval de la direction du vent et de souffler par le ventilateur le plus en amont, en direction du bord de liaison le plus en aval de la direction du vent V.

Selon les modes de réalisation des figures 1 à 3, ledit système 3 de limitation de décollement de couche limite comprend un premier et un deuxième système 31, 32 d’aspiration. Autrement dit, comme illustré aux figures, chaque chambre 121, 122 est munie de son propre système 31, 32 d’aspiration. Chaque système d’aspiration 31, 32 comprend de préférence un ventilateur centrifuge à axe vertical. L’axe de rotation du ventilateur est parallèle à l’axe longitudinal du corps creux.

On peut prévoir que la sortie de refoulement de chaque système d’aspiration 31, 32 est orientée selon une direction tangentielle à la paroi extrados et vers l’extrémité du profil la plus proche dudit système d’aspiration.

Selon le mode de réalisation illustré à la figure 4 pour lequel le propulseur comprend plusieurs modules superposés, les chambres des modules sont dépourvues de moyens de communication fluidique entre elles. Ainsi chaque étage formé par un module comprend ses propres chambres qui ne communiquent pas avec les chambres des autres modules.

Avantageusement, ledit propulseur comprend aussi une unité de pilotage configurée pour piloter les systèmes 31, 32 d’aspiration et/ou de soufflage en fonction de la direction et de la vitesse du vent. On peut prévoir que le propulseur soit équipé de moyens de détection de données relatives au vent, notamment sa direction et sa vitesse, lesdits moyens de détection étant alors configurés pour communiquer ces données à l’unité de pilotage. L’unité de pilotage comprend des moyens de traitement électronique et/ou informatique qui comprennent par exemple un microcontrôleur ou un microprocesseur.

Lorsqu’il est précisé que l’unité de pilotage est configurée pour réaliser une opération donnée, cela signifie que les moyens de traitement électronique et/ou informatique correspondant comprennent des instructions informatiques et les moyens d’exécution correspondants qui permettent de réaliser ladite opération.

Avantageusement, l’unité de pilotage est aussi configurée pour piloter lesdits systèmes 31, 32 d’aspiration et/ou de soufflage de chacun des modules 100, 101, 102, par exemple en fonction de données relatives au flux d’air V incident sur le propulseur 1.

Selon un aspect non illustré aux figures, le propulseur éolien est équipé d’une base support dudit propulseur qui est fixable sur le pont d’un bateau 9.

Les figures 1 et 2 illustrent deux positions différentes du propulseur monté sur le pont d’un bateau 9. Ladite installation comprend ainsi des moyens d’orientation ou moyens d’entrainement à pivotement (non représentés) du propulseur autour d’un axe de rotation parallèle à son axe longitudinal A1. Le propulseur peut ainsi être orienté en fonction de la direction du vent pour faire varier la direction de la force de poussée en fonction de la direction du vent.

Dans l'exemple illustré aux figures, lesdits moyen d’orientation permettent d’orienter le dispositif sur un secteur angulaire donné au moins de façon à ce que la ligne de corde LC1 puisse former avec la direction du vent V un angle donné, de préférence de 25° environ, et que la paroi intrados 11 (la moins cambrée) soit orientée vers la gauche (bâbord) de l’objet propulsé quand la direction du vent V vient de la droite (tribord) et vice versa.

Ainsi, comme illustré à la figure 1, dans le cas où la direction du vent V est incidente sur le propulseur par tribord, le dispositif est positionné de manière à orienter la paroi intrados vers le côté bâbord et l’arrière du bateau, et à former un angle ALPHA, de préférence de l’ordre de 25° entre la ligne de corde LC1 et la direction du vent V. On obtient ainsi une force F de portance dirigée vers l’avant et le côté tribord du bateau.

Inversement, comme illustré à la figure 2, dans le cas où la direction du vent V est incidente sur le propulseur par bâbord, le dispositif est positionné de manière à orienter la paroi intrados vers le côté tribord et l’arrière du bateau et à former un angle ALPHA, de préférence de l’ordre de -25° entre la ligne de corde LC1 et la direction du vent V. On obtient ainsi une force F de portance dirigée vers l’avant et le côté bâbord du bateau. L’intrados est orienté vers l’arrière du mobile propulsé.

On peut prévoir que le ou chaque dispositif soit équipé d’éléments profilés s’étendant parallèlement à l’axe A1 du corps du dispositif et positionnés de façon fixe à proximité du corps du dispositif. Ces éléments sont utilisés pour défléchir l’écoulement afin de limiter le décollement. Ils peuvent être installés vers le bord d’attaque et le bord de fuite du dispositif.

Selon un mode de réalisation non illustré, le propulseur est aussi équipé d’un système d’articulation du propulseur par rapport à ladite base. Le système d’articulation permet de déplacer le propulseur entre une position dressée perpendiculaire à la base, c'est-à-dire sensiblement verticale, et une position sensiblement parallèle à la base, c'est-à-dire sensiblement horizontale, le long du pont du bateau. Le système permet ainsi de basculer le propulseur sur le pont dans le cas où le vent est trop fort par rapport à la prise au vent du propulseur et par rapport à la stabilité du bateau. Il est aussi possible de basculer le propulseur dans le cas où l’on souhaite diminuer la prise au vent en cas de non utilisation, ou encore pour faciliter des opérations sur le pont du navire, telles que le chargement ou le déchargement, lorsque cela s'avère nécessaire. L'invention n’est pas limitée aux modes de réalisation illustrés dans les dessins. En conséquence, il doit être entendu que, lorsque les caractéristiques mentionnées dans les revendications annexées sont suivies par des signes de référence, ces signes sont inclus uniquement dans le but d'améliorer l'intelligibilité des revendications et ne sont nullement limitatifs de la portée des revendications.

En outre, des caractéristiques ou étapes qui ont été décrites en référence à l’un des modes de réalisation exposés ci-dessus peuvent également être utilisées en combinaison avec d’autres caractéristiques ou étapes d’autres modes de réalisation exposés ci-dessus.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif, appelé dispositif générateur de portance, destiné à être placé dans un fluide en mouvement, tel que l’air, afin de produire une force de portance, le dispositif comprenant un corps (1) creux allongé selon un axe (A1), ledit corps présentant deux parois (11, 12) opposées, dites respectivement intrados et extrados, lesdites parois extrados et intrados étant conformées de sorte que le corps présente en section transversale une ligne de cambrure dont la flèche est au moins égale à 20% de la longueur de la corde (LC1) joignant les bords de liaison entre lesdites parois intrados et extrados, ladite paroi extrados (12) présentant une ouverture (121) apte à communiquer avec une première chambre (21) située à l’intérieur dudit corps et une ouverture (122) communiquant avec une deuxième chambre (22) située à l’intérieur dudit corps, le dispositif comprenant un système (3) de limitation de décollement de couche limite: • configuré pour aspirer de l’air sélectivement à travers la première ou la deuxième chambre (21, 22), par, respectivement, la première ou la deuxième ouverture (121, 122), et/ou • configuré pour souffler de l’air sélectivement depuis la première ou la deuxième chambre (21, 22) à travers la première ou la deuxième ouverture (121, 122), tangentiellement à ladite paroi extrados (12) en direction d’un bord de liaison (111 ou 112) entre les parois (11, 12) intrados et extrados, caractérisé en ce que le corps est sensiblement symétrique selon un plan de symétrie (P1) qui est perpendiculaire à la ligne de corde (LC1) joignant les bords de liaison (111, 112) entre lesdites parois intrados et extrados, et qui coupe ladite corde sensiblement en son milieu, et en ce que les deux ouvertures sont positionnées sensiblement symétriquement par rapport audit plan de symétrie.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, les parois intrados (11) et extrados (12) étant reliées l’une à l’autre, les bords de liaison (111,112) entre lesdites parois sont arrondis pour former un bord d’attaque et un bord de fuite selon la direction du fluide en mouvement.
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système (3) de limitation de décollement de couche limite comprend : • un premier système (31) d’aspiration et/ou de soufflage communiquant avec la première ouverture (121) et agencé pour mettre en dépression la première chambre (21) ou pour souffler de l’air depuis la première chambre (21) à travers ladite première ouverture (121), tangentiellement à ladite paroi extrados en direction de la zone de liaison (112) entre les parois intrados et extrados qui est située du côté opposé à la première ouverture (121), • un deuxième système (32) d’aspiration et/ou de soufflage communiquant avec la deuxième ouverture (122) et agencé pour mettre en dépression la deuxième chambre ou pour souffler de l’air depuis la deuxième chambre (22) à travers ladite deuxième ouverture (122), tangentiellement à ladite paroi extrados en direction de la zone de liaison (111) entre les parois intrados et extrados qui est située du côté opposé à la deuxième ouverture (122), le premier et le deuxième systèmes (31, 32) d’aspiration et/ou de soufflage pouvant être distincts ou communs en tout ou partie.
4. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système (3) de limitation de décollement de couche limite comprend au moins une partie située à l’extérieur du corps et connectée aux ouvertures (121, 122) par des conduits.
5. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit corps présentant une paroi de séparation (13) qui sépare l’intérieur du corps de manière à délimiter lesdites première et deuxième chambres (21, 22), ladite paroi de séparation (13) s’étendant sensiblement transversalement, de préférence orthogonalement, à ladite ligne de corde (LC1).
6. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, ledit système (3) de limitation de décollement de couche limite étant configuré pour aspirer de l’air sélectivement à travers la première ou la deuxième chambre (21, 22), par, respectivement, la première ou la deuxième ouverture (121, 122), ledit système (3) de limitation de décollement de couche limite comprend une sortie de refoulement orientée selon une direction tangentielle à la paroi extrados, et de préférence orthogonale à l’axe (A1) du corps creux, vers le bord de liaison situé en aval de la direction (V) du fluide en mouvement dans lequel le dispositif est placé.
7. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend des éléments profilés s’étendant parallèlement à l’axe (A1) du corps du dispositif et positionnés de façon fixe à proximité de la paroi du corps du dispositif.
8. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit système (3) de limitation de décollement de couche limite comprend au moins un ventilateur centrifuge, de préférence un ventilateur centrifuge pour chaque ouverture.
9. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites parois extrados et intrados sont respectivement convexe et concave.
10. 10. Installation comprenant un dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’installation comprend des moyens d’orientation du dispositif permettant de faire passer le dispositif d’une première position à une deuxième position distincte, par pivotement du dispositif autour d’un axe parallèle, de préférence confondu, avec l’axe (A1) dudit corps du dispositif.
11. 11. Propulseur, de préférence éolien, comprenant plusieurs dispositifs selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits dispositifs sont superposés.
12. 12. Bateau comprenant une installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que ladite installation est monté(e) sur le pont ou sur une superstructure dudit bateau.
13. 13. Bateau selon la revendication 12, caractérisée en ce que ledit bateau comprend un système d’articulation du dispositif par rapport à la base, ledit système d’articulation étant configuré pour permettre de déplacer le dispositif ente une position dressée, dans laquelle, à l'état fixé de la base au pont du bateau, il s’étend perpendiculairement au pont du bateau, et une position basculée, dans laquelle, à l’état fixé de la base au pont du bateau, le dispositif s’étend sensiblement parallèlement au pont du bateau.