Les écoulements laminaires et turbulents à la voile

Pourquoi le vent fait avancer un bateau avec une voile ?

Commençons avec un peu de vocabulaire en introduction :

Bord d’attaque, c’est l’endroit ou reçoit le vent en premier la voile, au niveau du guidant donc.
Bord de fuite, c’est l’endroit d’ou « sort » le vent, à la fin de l’écoulement.
Corde, ligne imaginaire entre le bord d’attaque et le bord de fuite.

Écoulements laminaires

Imaginons un voilier faisant route au près. Le vent rencontre la voile de notre bateau. Où passe le vent ? À gauche ? À droite ? Et bien en fait des 2 côtés !

Le vent suit le profil de la voile courbé, on dit qu’il s’agit d’un écoulement laminaire.
Seulement il y a un hic. Le chemin à l’intérieur de la voile (en rouge sur le schéma), qu’on appelle intrados, et plus court que celui à l’extérieur de la voile (en vert sur le schéma), qu’on appelle extrados.

Ils font pas la course, c’est pas grave…

Et bien justement, si ! Celui à l’extérieur va « accélérer » pour retrouver celui à l’intérieur au niveau de la chute de la voile. En fait il y a une surpression au niveau de l’intrados et une dépression au niveau de l’extrados. Ce sont ces phénomènes de poussée à l’intrados et d’aspiration à l’extrados qui s’ajoutent pour faire avancer notre voilier !
Encore un truc d’intello, cela ne sert à rien de retenir tout çà…

Et pourtant, il est capital de comprendre cet écoulement de l’air. En effet, sur nos voiles nous avons des penons (voir le chapitre sur les voiles). Il y a un penon à l’intérieur de la voile et un autre à l’extérieur…. Comme ce que nous venons de voir ! Hey oui, les penons représentent en fait l’intrados et l’extrados. Cela va nous être utile pour régler les voiles. Si nous cherchons à avoir un écoulement laminaire (au près par exemple), il nous suffit de regarder les penons pour vérifier que les voiles sont bien réglées.

Idéalement il faut que les deux penons (intrados et extrados) soient bien droits, qu’ils suivent le vent, l’écoulement laminaire, comme en 1 sur le schéma.
Si le penon extrados décroche (c’est-à-dire qu’il faseye) comme en 2 sur le schéma, c’est qu’il n’a pas assez de vent. Il faut lui donner « à manger ». Pour cela 2 solutions : soit on lofe, soit on choque la voile.
Si le penon intrados décroche, comme en 3 sur le schéma, à l’inverse : soit on abat, soit on borde.

Écoulements turbulents

Les écoulements laminaires c’est quand le vent « glisse » le long de la voile. Lorsque nous sommes au grand largue, le vent ne glisse plus le long de la voile, il pousse et tourbillonne sur la voile. C’est un écoulement turbulent.
Dans ce cas, les penons ne servent plus à rien.

Exemples

Pour terminer, il faut comprendre qu’on règle ces voiles par rapport au vent apparent (n’hésitez pas à revoir le cours sur les vents). C’est important, car plus vous allez avoir de vitesse, plus le vent apparent se « décale ». Essayez de trouver les écoulements (laminaires ou turbulents) dans ces 2 cas.

Sur le schéma 1, le bateau a du vent vitesse (rouge) ce qui décale le vent apparent (vert). Les écoulements sont laminaires.
Sur le schéma 2, il y a peu de vent vitesse (rouge), le vent apparent (vert) est très peu décalé. Les écoulements sont turbulents.

Les écoulements

Écoulements laminaires

Écoulements turbulents

Exemples

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