Nous allons ici définir la géometrie et le vocabulaire permettant de décrire une hélice propulsive ou captrice d'énergie.

• L'axe X represente l'axe de rotation ou l 'arbre d'hélice. La direction et la vitesse du fluide en amont est parralele a l' axe X
• L'axe y représente l'axe de la pale. Pour les hélices a pas variables c'est l'axe de changement de pas.
• P represente le Plan de rotation de l'hélice.Le disque balayé par les pales de l'hélice se trouve sur le plan de rotation
• W représente la vitesse angulaire de rotation. Cette vitesse peut etre donnée en radian/seconde(rad/sec) ou en tours minute (Rpm ou T/mn)

 

La pale de l'hélice est décrite par des profils qui la divisent en éléments:

écran de démarage du logiciel de conception d'hélices et ailes HELICIEL

 

Les éléments de la pales sont donc encadrés par des profils situés a une distance R sur l'axe de pales:

Pour optimiser l'éfficacité de l'hélice, les profils de la pale sont généralement de forme aérodynamique ou hydrodynamique.(Description détaillées des profils de pales).

• La corde du profil relie le bord d'attaque au bord de fuite
• L = longueur de la corde
• A= bord d'attaque du profil
• B= bord de fuite du profil
• e= epaisseur maximum relevée sur le profil
• d= distance bord attaque axe de pale

Le pas de l hélice merite une description détaillée car il faut distinguer le pas geometrique de l helice et le pas effectif de l helice: voir Pas helice La combinaison de la vitesse de rotation et de la vitesse du fluide, genere une vitesse composée que nous nommerons Vitesse apparente.(voir vitesse apparente). L'angle formé par la trajectoire du fluide et le plan de rotation est l' angle apparent.

L'angle formé entre la direction apparente du fluide et la corde du profil est l'angle d'incidence:

 

Les profils peuvent etre disposés le long de l'axe de pale en suivant une ligne que l'on nomme la génératrice des profils.Cette génératrice de profils peut etre courbée par un décallage angulaire dans le sens de rotation.Cette courbure de génératrice est nommée "Skew" dans la littérature anglophone. La génératrice peut aussi former un angle avec le plan de rotation.Cet angle donne de la conicité à l'hélice.Cet angle deporte le bout de pale en arriere du plan de rotation. Ce déport est nommé "Rake" dans la littérature anglophone.

Interface de parametrage de la génératrice dans HELICIEL

La courbure de la génératrice de pale conjuguée au vrillage provoque un décalage des profils vers l'arriere et engendre donc une conicité induite par la courbure de génératrice.Ceci meme si aucun angle de conicité n'est donné a la génératrice.