Modèle de calcul 3D

 

Le problème doit au départ être fortement simplifié, pour s'assurer d'obtenir une solution convergente. Apres cela on détaillera de plus en plus pour arriver au modèle final pour lequel on utilisera un maillage particulièrement fin

Preparation de la géométrie

Pour commencer il est nécessaire de disposer de la géométrie sous forme électronique. Je recommande d'utiliser un programme CAD professionnel. Lorsque le modèle a été généré par d'autres il doit encore être corrigé et simplifié. Des détails tels que les boulons doivent être supprimés pour ne pas prolonger inutilement le temps de calcul.
Chaque programme CAD a son propre format, il existe un format Soliworks, Solid Edge, CATIA, Siemens NX... Chacun peut cependant exporter dans le format STEP qui est universellement lisible. De nos jours la géométrie CAD est générée sous forme de volumes. Certains codes CFD requièrent encore des surfaces comme données d'entrée, la conversion est effectuée par un logiciel supplémentaire tel que CFX ou Ansa. L'import et l'export des fichiers de la géométrie est été astucieusement sauté avec le logicel FloEFD: la partie CFD est ici intégré dans le logiciel CAD de son choix.

Conditions aux limites et paramétres

Lorsque le maillage a été généré, la préparation du premier calcul peut commencer dans le programme de calcul. Les conditions aux limites à l'entrée sont définies en général par la donnée du débit massique ou de la pression. Le logiciel FloEFD offre aussi la possibilité de définir les conditions d'entrée grâce aux caractéristiques d'un ventilateur. Si le calcul du transfert thermique est aussi souhaité, alors des conditions de production de chaleur ou de températures constantes doivent aussi être données. Pour la simulation de la rotation pour une région donnée, il faudra définir un système de coordonnées cylindriques ainsi que la vitesse et le sens de la rotation: le logiciel CFD ajoutera des termes dans les équations du mouvement pour simuler les effets des forces de rotation et de Coriolis.
Lorsque les caractéristiques des matériaux, les paramètres numériques et les critiques de convergence ont été définis: le calcul peut être lancé.

Convergence

Le calcul a convergé, lorsque que les conditions de conservation de la masse et de l'énergie sont réunies et lorsque les valeurs de la pression et de la vitesse ne changent presque plus d'une itération à l'autre. Cela pose souvent des difficultés, dans ce cas seul un ingénieur CFD expérimenté sait ce qui doit être modifié. Par exemple les paramètres numériques prédéfinis par le programme peuvent être changés. La donnée de paramètres de faible ordre permet d'obtenir plus facilement un résultat, cependant cela donne un étalement des résultats avec des extrêmes moins prononcés.

 

 
     Contours de pression pour un ventilateur radial 

Nouvelles:
Article au sujet de E-Cooling dans la revue Engineering Edge.
(l’article aux pages 28-29)
 
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  hydraulique

 

Nous proposons le design thermique de l'électronique avec le logiciel 3D  FloTHERM

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