La simulation numérique des fluides, aussi appelé « CFD », est un outil permettant d’analyser et de résoudre les problèmes liés à l’écoulement des fluides. La CFD permet de faire des prédictions précises sur les propriétés d’écoulement de systèmes complexes que ce soit des liquides ou des gaz, voir des changement de phase. Il est ainsi possible d’étudier l’ensemble des interactions du fluide avec son environnement.
Sur l’image ci-contre, en aéronautique, la pression a été extraite sur les surfaces aérodynamiques d’un drone. Dans de nombreux autres domaines, les simulation fluide entre en jeu, on peut donner par exemple le dimensionnement d’un actuateur devant fermer une vanne, évaluer les pertes de charge sur un écoulement complexe ou vérifier l’écoulement autour d’un radiateur.
Ce type de simulation permet d’analyser un écoulement sans prendre en compte la variable temps. C’est à dire que l’on va rechercher une stabilisation des résultats tant sur la partie macro que sur les données localisées. On appelle ce type de simulation des régimes établis ou permanents.
Les simulations transitoires prennent en compte la variable « temps ». L’analyse sera mise en donnée pour étudier l’écoulement à un instant « t ». Cela permet par exemple d’extraire la vitesse à l’instant t=20s suite à l’ouverture d’une vanne, le débit à un autre instant, etc.
Cette partie « simulation fluide » est directement utilisable sur nos différentes analyses mécanique, thermique ou multiphysique. Si l’on prends l’exemple de l’aéronautique, Une étude fluide peut être lancer sur l’ensemble des surfaces aérodynamiques, en extraire les pressions et les intégrer dans une simulation de calcul mécanique pour valider la tenue de la structure, analyser les déplacements et déformations et autres instabilités.
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