Lorsqu’une carène plane à la surface de l’eau, elle le fait avec un certain angle d’attaque (le plus faible possible). Le flux aqueux se divise en 2 au contact de la carène à un endroit particulier qu’on nomme le point de stagnation : une grande partie du flux liquide est dirigée vers le bas (en appui contre le plan porteur de la carène) et vers l’arrière dans un écoulement laminaire. Une petite partie du flux liquide est redirigé vers l’avant. La couleur blanche indique que c’est un mélange d’air et d’eau, on parle alors de spray.
La pression d’eau développée contre la face mouillée de la carène est maximale au point de stagnation. Elle diminue lentement jusqu’au bord de fuite. En revanche, cette pression diminue très rapidement en avant du point de stagnation.
La longueur mouillée d’une carène planante est la longueur entre le point où se trouve le spray (spray root en anglais; ce point étant plus avancé que le point de stagnation) et le bord de fuite. Cette longueur diminue au fur et à mesure que la vitesse de la carène augmente. Ce bourrelet de spray est perpendiculaire sous la carène et ne disparaît jamais. C’est grâce à la présence de ce bourrelet de spray dont l’eau est projetée en avant qu’une carène planante développe une poussée (lift). Par conséquent une carène planante sans la présence de ce bourrelet de spray ne peut pas exister car l’angle d’attaque est toujours supérieur à 0°.
A aucun moment un fluide est « cloisonnée hermétiquement » sous une carène planante...
Source :
https://www.sciencedirect.com/topics/en ... aning-hullNe pas confondre la ventilation et la cavitation pour provoquer un spinout car ce sont 2 phénomènes complètement différents.
* La ventilation opère lorsque de l’air vient se loger sous la surface mouillée de la carène et vient perturber l’écoulement de l’aileron dans l’eau. Avec moins d'eau mais en présence d’air, l’aileron décroche car sa portance s’effondre vu qu’il n’a plus assez d’appui contre un fluide 1000x moins dense comme l’air. C’est le fameux spinout. On comprend immédiatement qu’il faut utiliser un aileron plus grand lorsque le plan d’eau devient de moins en moins lisse si on veut éviter des spinout. Un brin d’algue accroché à l’aileron juste sous la carène suffit à induire du spinout car il va perturber fortement l’écoulement laminaire autour de l’aileron et entraîner de l’air dans son sillage. Dans la ventilation, le gaz provient de l’air en surface.
Voir cette vidéo qui montre clairement comment la ventilation naît en surface et progresse rapidement vers le bas du profilé tout le long du bord d'attaque :
https://www.youtube.com/watch?v=NefnpuxS2uMDes fences autour du profil de l'aileron ou du mât d'un foil (cf AC75 Luna Rossa & Cie) peuvent limiter le déplacement d'air vers le bas de l'appendice immergé. Voir :
* La cavitation hydrodynamique est liée à l’écoulement de liquide à forte vitesse car cela correspond à une faible pression (cf. théorème de Bernouilli). Cela se traduit par un sillage de bulles et par l’apparition d’une couche de vapeur accrochée depuis le bord d’attaque de l’aileron, et tout particulièrement là où la dépression est la plus forte, à l’extrados. Ces bulles de gaz ou de vapeur se forment dans un liquide soumis à une dépression. Si cette dépression est suffisamment élevée, la pression peut devenir inférieure à la pression de vapeur saturante et une bulle de vapeur se forme sur l’extrados. En présence de gaz, l’aileron décroche car sa portance s’effondre et c’est le fameux spinout. Dans la cavitation, le gaz provient du gaz dissout dans l’eau, mais pas de l’air en surface.
Voir cette vidéo qui montre clairement comment la cavitation naît sur le profil :
https://www.youtube.com/watch?v=U7UgMxMsws0Et celle-ci le détail de la formation de ces bulles de gaz :
https://www.youtube.com/watch?v=U-uUYCFDTrc