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| fluidyn CHT Fluidyn CHT résout les problèmes d’échange de chaleur et modélise le couplage Thermo-Hydrau-Mécanique La modélisation des échanges de chaleur entre fluides et structures est habituellement réalisée avec l’hypothèse qu’il est impossible d’obtenir une précision convenable pour les deux milieux (fluides et structures) à la fois. La contrainte essentielle réside dans le fait que la méthode numérique choisie (Eléments Finis (EF) ou Volumes Finis (VF)) ne peut pas modéliser de façon optimale les structures et les fluides. En général, le coefficient d’échange thermique à travers la couche limite est calculé au moyen d’un code de dynamique des fluides, très souvent en volumes finis. Ce coefficient est alors utilisé par un code en éléments finis qui calcule la déformation de la structure due à la conduction de la chaleur. Une nouvelle approche de la simulation du transfert de chaleur conjugué est utilisée dans le logiciel fluidyn-CHT (Conjugate Heat Transfer) par un couplage fort de deux solveurs simultanément
Les principaux avantages de cette méthode sont : • les déformations thermiques de la structure en contact avec les fluides peuvent modifier la couche limite, changeant également le coefficient d’échange de chaleur de manière significative. Le calcul exact des échanges thermiques est certainement l’aspect le plus important car il influence la déformation mécanique. • les phénomènes transitoires peuvent être simuler avec précision grâce à l’échange d’information permanents entre les deux solveurs (VF et EF) permettant de suivre les modifications des conditions limites et des coefficients d’échange de chaleur. • les calculs des contraintes et des déformations sont facilités ainsi que leur influence sur la couche limite du fluide. • le maillage en éléments finis permet d’augmenter le pas de temps de conduction, tandis que la modélisation des fluides en volumes finis permet d’intégrer facilement les phénomènes physiques complexes souvent rencontrés en mécanique des fluides. CONDUCTION, CONVECTION ET RAYONNEMENT Cette nouvelle technologie de couplage fort gère simultanément le transfert de chaleur et les déformations de la structure (calcul thermomécanique couplé). Les structures sont maillées en Éléments Finis aussi bien avec des éléments de type coque (éléments 2D) qu’avec des éléments volumiques (éléments 3D : tétraèdres, prismes, hexaèdres). La formulation de ces éléments permet de prendre en compte la conduction et les déformations des structures dues aux chargements de pression et de température, même pour des géométries très complexes. Concernant les fluides, la convection et le rayonnement sont traités par une méthode en volumes finis adaptée au type d'écoulement : compressible, incompressible, réactif, etc... Les maillages en volumes finis en contact avec les structures se déforment automatiquement (maillage auto-adaptif) pour suivre les déformations des structures (couplage fort) et il est ainsi possible d'avoir à tout instant un calcul du coefficient d'échange convectif dans les couches limites. Le rayonnement est modélisé pour : • les milieux transparents : Facteurs de vue 3D calculés automatiquement
avec prise en compte de l'effet de l'ombre des différents obstacles.
SOLVEUR : INTERFACE UTILISATEUR FORTRAN POST-PROCESSEUR INTERFACE AVEC D'AUTRES LOGICIELS
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