Simulation CFD – Ce que vous devez savoir à ce sujet

La CFD (Computational Fluid Dynamics) est une technique de modélisation informatique qui simule le comportement des fluides dans les moteurs, les appareils de chauffage et d’autres applications. La précision des simulations CFD est devenue un sujet tellement brûlant que de nombreux fournisseurs de logiciels ont développé des programmes de simulation internes pour répondre à des besoins spécifiques. Ces programmes sont souvent appelés « CAO » (conception assistée par ordinateur) car ils simulent le comportement de modèles solides en utilisant des techniques d’infographie pour créer des images réalistes du produit final. Dans ce billet de blog, nous allons voir ce qu’est la simulation CFD, ses avantages et ses inconvénients, et comment vous pouvez l’utiliser dans votre processus de budgétisation des moteurs.

Qu’est-ce que la simulation CFD ?

La simulation CFD est une technique qui utilise l’infographie pour résoudre des équations différentielles partielles à l’intérieur d’un volume fini. Ces équations décrivent la façon dont le fluide se déplace dans le modèle et comment il interagit avec les parois, les matériaux simulés et les autres fluides et objets qui font partie du modèle. Les quantités simulées – telles que la pression, la température, la vitesse ou la densité – sont généralement mesurées à l’aide de capteurs ou d’autres dispositifs et les entrées sont utilisées pour contrôler la simulation. Le modèle peut être fixe ou évoluer dans l3d programe temps selon des lois spécifiques au modèle. Le résultat de la simulation est la sortie du modèle qui décrit comment les fluides se comportent en l’absence d’influences extérieures. Si vous êtes familier avec la dynamique des fluides, vous avez peut-être observé que des fluides différents ont des propriétés différentes. Par exemple, un jet d’eau s’écoulant à grande vitesse dans un entonnoir à petite ouverture produit un tourbillon de départ qui ressemble à un jet stream. L’écoulement d’un fluide dans un tuyau dont le fond est percé d’un trou produit un Hole Pattern qui fait davantage penser à un composant de moteur.

Avantages de la simulation CFD

L’un des principaux avantages de la simulation CFD est que vous pouvez créer des modèles très précis de matériaux, de structures et d’autres composants qui sont difficiles, voire impossibles, à créer avec d’autres méthodes. Cette précision peut vous aider à prévoir les performances et la durée de vie des pièces que vous avez achetées ou conçues. En outre, vous pouvez utiliser cette méthode pour simuler la conception de votre moteur et optimiser ses composants. Par exemple, vous pouvez faire varier la géométrie de l’admission, l’emplacement et la taille de l’aile, la forme du turbocompresseur et la géométrie de l’injecteur pour mieux correspondre aux performances et aux émissions de votre moteur. Vous pouvez même utiliser les résultats de la simulation pour concevoir la conception de l’admission de votre moteur afin de réduire les émissions et d’améliorer l’économie de carburant.

Limites de la simulation CFD

L’une des principales limites de la simulation CFD est qu’elle n’est qu’une théorie et qu’elle ne peut pas modéliser entièrement tous les aspects de l’ingénierie du monde réel. Le modèle n’est aussi précis que les données qui lui sont fournies. En même temps, il est important de se rappeler que la CFD n’est qu’un modèle et que les applications du monde réel ont des exigences différentes. C’est pourquoi vous devez considérer les résultats des simulations CFD comme un guide uniquement. Par exemple, le comportement d’un modèle CFD d’une turbine est différent de celui d’un moteur d’avion et d’une voiture de course. Les simulations CFD ne peuvent pas modéliser entièrement le fonctionnement d’un four de refusion, d’un atelier d’usinage ou d’un tapis roulant, car ce sont tous des types d’environnements différents sur lesquels le modèle doit se projeter.

Quand utiliser la simulation CFD ?

Tout d’abord, voyons dans quelles circonstances vous pouvez utiliser la simulation CFD. Bien qu’il ne s’agisse pas d’un outil indispensable pour estimer les composants d’un moteur, c’est un outil utile qui peut être utilisé dans plusieurs phases différentes du processus de conception. La première raison est d’obtenir une meilleure compréhension du concept de conception et de s’assurer que le modèle est adéquat pour la tâche à accomplir. La deuxième raison est de valider les conceptions par rapport aux données de test et d’identifier les zones qui nécessitent une optimisation. Par exemple, si vous concevez un compresseur de suralimentation à nombre de Mach élevé qui sera concurrentiel sur le marché, vous devez effectuer des simulations CFD pour mieux comprendre les exigences en matière de matériaux et les marges de performance nécessaires pour que le modèle fonctionne.

En résumé

La conception assistée par ordinateur (CAO) est une technique de modélisation par ordinateur qui utilise des graphiques pour créer des images réalistes de modèles d’ingénierie. Elle est utilisée pour créer des modèles 3D à partir de conceptions 2D. La précision des simulations CAO est devenue si populaire que de nombreux fournisseurs de logiciels développent désormais leurs propres programmes pour répondre à des besoins spécifiques. La simulation CFD (Computational Fluid Dynamics) est une technique de modélisation informatique qui simule le comportement des fluides dans les moteurs, les appareils de chauffage et autres applications. La précision de la simulation CFD est devenue un sujet tellement brûlant que de nombreux fournisseurs de logiciels ont développé des programmes de simulation internes pour répondre à des besoins spécifiques. Ces programmes sont souvent appelés « CAO » (conception assistée par ordinateur) parce qu’ils simulent le comportement de modèles solides à l’aide d’infographies pour créer des images réalistes du produit final.