Qu’est-ce que le squattage des navires ?

Aug 03, 2023

Dans notre article précédent, nous avons discuté en détail du dégagement sous-marin de la quille et de son importance. Nous avons également brièvement découvert l'effet d'accroupissement des navires, concernant ses implications sur le dégagement sous-marin de la quille. Dans cet article, nous allons discuter davantage de cet intéressant phénomène hydrodynamique.

L'accroupissement est un phénomène hydrodynamique qui se produit lorsqu'un navire navigue dans des eaux peu profondes ; c'est-à-dire qu'il existe une étendue limitée de profondeur disponible dans la région d'intérêt. En raison de l'accroupissement, le navire a tendance à couler ou à subir une perte soudaine de tirant d'eau. Cet effet entraîne un risque d'échouage du navire si la profondeur des eaux voisines est insuffisante.

Avant tout, lorsque l’on commence à discuter de l’effet squatting, il est important de revisiter certaines bases de l’hydrodynamique et de la physique des fluides.

D'après les principes de base de la nature, tout fluide traversant un espace ou un système fini aura un débit volumétrique constant, en supposant que le débit soit constant, non visqueux, incompressible et qu'aucune perte ne soit en cours.

En termes plus simples, à un moment donné, tout volume de fluide entrant dans un système fermé restera le même lorsqu’il sortira du système, à condition qu’il remplisse les conditions susmentionnées. La représentation la plus simple de ce problème serait un tuyau avec des sections transversales différentes (A1 et A2) à l’entrée et à la sortie.

Supposons qu'un courant d'eau pure ayant un certain volume V entre dans le tuyau par l'entrée A1 ; le même volume V émanerait de la sortie A2 en supposant qu’il n’y ait pas de pertes ou d’autres effets en cours.

Considérons maintenant que la zone de sortie A2 est plus petite que l’entrée A1. Que va-t-il se passer ? À un moment donné, le volume entrant dans le système doit rester le même que le volume sortant. Ainsi, pour maintenir cette égalité, le débit ou la vitesse de l'écoulement augmente.

Ainsi, le débit à la sortie A2 serait plus élevé qu’à A1, de sorte que le même volume d’eau sort que le volume entré à un moment donné. Ainsi, à partir de la relation simple : A1 X V1 = A2 X V2 (A1>A2)

Où A1 et A2 sont les surfaces, tandis que V1 et V2 sont respectivement les débits à l'entrée et à la sortie.

Comme A1 est supérieur à A2, la vitesse d’écoulement V2 est supérieure à V1. Chaque côté de cette équation a les unités de mètre cube par seconde (mètre carré m2 X mètre par seconde m/s), ce qui signifie essentiellement que le débit volumétrique ou le volume d'eau traversant la région considérée à un point donné de le temps est constant.

Nous avons dû lire un jour ou l'autre le principe de Bernoulli régissant les flux simples. Ce concept d'écoulement a une longueur d'avance sur la théorie susmentionnée et décrit également l'écoulement en termes de pression. Qu'est-ce que la pression dans les fluides ? La pression dans les fluides est de deux types : statique et dynamique.

Considérons un objet au fond de l’eau à une profondeur de h. Comme nous le savons, la pression statique agissant sur l'objet est la pression statique qui peut être définie comme le produit de la densité (ρ), de l'accélération due à la gravité (g=9,81 m/s2) et de la profondeur (h). [pression statique = ρ X g X h].

Dans un environnement parfaitement calme comme un réservoir fermé rempli d’eau, tout objet situé à une certaine profondeur subirait principalement une simple pression statique telle que définie. La base de la pression statique est l’énergie potentielle.

Dans la plupart des environnements physiques comme les mers, les rivières, les ruisseaux, etc., il existe également une quantité importante de pression associée à la cinétique ou au mouvement de l'écoulement, appelée pression dynamique.

L'ampleur de cette pression dépend uniquement de la vitesse d'écoulement pour une densité donnée du fluide. Cette composante de la pression est liée à l'énergie cinétique associée au fluide. Elle peut être définie comme la moitié du produit de la densité par le carré de la vitesse d’écoulement. [Pression dynamique = ½ X ρ X V2].

Selon le principe de Bernoulli, la somme des composantes statiques et dynamiques de la pression reste essentiellement constante dans une zone considérée.