Le fonctionnement d’un foil

D'après le formule on observe que la vitesse V est prépondérante. Étant élevée au carré, on comprends que plus la vitesse sera importante, plus la portance le sera.

Rho est la masse volumique de l'eau

S est la surface horizontale du foil.

Cz est le coefficient de portance qui dépend de la forme du foil. Ce coefficient est calculé par ordinateur. Il prend en compte une multitude de facteurs.

Profil d'un foil

Le principe de fonctionnement d’un foil est le même que celui d’une aile d’avion mais dans l’eau.

En effet le foil a une forme particulière que l’on qualifierait de bombée.

   La partie supérieure qui est courbée, se nomme l’extrados et la parie inférieure qui est plate se nomme l’intrados.  Suite à cette forme profilée, l’extrados est plus long que l’intrados.

    Le flux d'eau qui rencontre le foil est donc divisé en deux.

Une partie du flux passe donc coté intrados et une autre coté extrados. L'eau passant côté extrados parcours plus de chemin que l'eau coté intérieur, elle est donc accélérée par rapport à l'eau intrados, pour sortir de la zone de déviation en même temps.

Or, d’après le théorème de Bernoulli, la pression d’un fluide augmente quand la vitesse de ce fluide diminue et la pression diminue quand sa vitesse augmente.

 

Donc il se crée une dépression au niveau de l’extrados et une suppression au niveau de l’intrados.

La dépression au niveau de l’extrados crée une force d’aspiration qui est ascendante et qui peut être représentée par un vecteur BC.

La surpression au niveau de l’intrados crée une force de poussée qui est ascendante et qui peut être représenté par un vecteur AB.

Donc en utilisant la relation de Chasle on peut résumer ces 2 forces à un vecteur qui représente la portance : AB+BC=AC

Cette force qui pousse et aspire le foil vers la surface est appelée portance. Elle pousse le bateau en dehors de l’eau et donne ainsi l’impression qu’il vole ce qui lui permet de diminuer les frottements et augmenter sa vitesse.

La formule de la portance est la suivante: