Fluidyn MP
Une plateforme complète de simulation multiphysique
Fluidyn-MP est une plateforme multiphysique généraliste combinant plusieurs solveurs et schémas numériques pour modéliser la physique complexe associée et interagissant avec la dynamique des fluides. Chacun de ses modules est conçu pour aborder un domaine de la modélisation multiphysique :
- Module NS :résolution d’écoulement de fluide pour différents types de fluidyn : incompressible / compressible, réactif, transitoire, 2 phases, etc.
- Module CHT : couplage écoulement de fluide avec transfert de chaleur : convection, conduction et rayonnement
- Module FSI : Interaction fluide-structure pour les déplacements et les déformations ainsi que les contraintes structurelles et thermiques
- Module EMG : interaction fluide-structure avec electromagnetism
- Module MHD : Magnéto-hydrodynamique
- Module DSMC : Flux de gaz raréfié
Le couplage innovant en jeu dans fluidyn-MP combine les avantages de la méthode des volumes finis (FVM) pour résoudre les problèmes d’écoulement de fluide avec les avantages de la méthode des éléments finis (FEM) pour résoudre les contraintes, les champs thermiques et magnétiques.
fluidyn-NS : Simulation d'écoulement de fluide
fluidyn–NS est le module de Computational Fluid Dynamics (CFD) conçu pour simuler des écoulements internes ou externes dans des géométries 3D complexes avec des schémas de volumes finis de haute précision.
Les nombreux schémas numériques disponibles offrent une représentation précise d’une large gamme d’écoulements, des écoulements incompressibles aux écoulements hautement compressibles, des écoulements à surface libre aux écoulements discrets chargés de particules et des écoulements stables à très instables (explosions).
Il peut gérer des maillages fixes ou mobiles 3D multi-blocs structurés ou non structurés (ou hybrides).
fluidyn–MP NS offre une interface graphique conviviale composée d’un pré- et post-processeur et d’une large gamme de solveurs parallélisés.
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- Écoulements réactifs et combustion
- Turbulence : modèles RANS à 2 équations ; ERP/DES
- Propriétés physiques et thermodynamiques : gaz parfaits et réels, fluides non newtoniens
- Ecoulements diphasiques : écoulements à surface libre, méthodes eulériennes et lagrangiennes pour les écoulements dispersés avec particules, bulles et gouttelettes
- Milieu poreux
fluidyn-CHT : Transfert de Chaleur Conjugué
Le module fluidyn-CHT (Conjugate Heat Transfer) est dédié à la simulation des transferts de chaleur dans les fluides et les structures : conduction, convection et rayonnement.
Les méthodes numériques ont été choisies afin de modéliser le plus précisément possible chaque domaine : fluides et structures avec un pas de temps adapté à chaque domaine de résolution réduisant ainsi le coût de calcul de la modélisation des transferts thermiques conjugués.
fluidyn-FSI : Couplage Fluides et Structures
Fluidyn-MP-FSI (Fluid Structure Interaction) est dédié au couplage de la dynamique des fluides en FVM avec la mécanique des structures en FEM.
fluidyn-FSI calcule les contraintes et contraintes mécaniques dans les structures induites par les pressions et températures des fluides. En retour, les déformations et déplacements structurels influencent le comportement du fluide à chaque pas de temps vers la résolution du cas couplé.
Comme dans fluidyn-CHT, le couplage fort nécessaire à une simulation rapide et précise du phénomène multiphysique est assuré par le couplage des meilleures techniques de résolution pour chaque domaine : volume fini (FV) pour les calculs d’écoulement de fluide et éléments finis (FE) pour structures, en échangeant des conditions aux limites à chaque pas de temps.
Le maillage fluide en contact avec la structure se déforme automatiquement (maillage auto-adaptatif) suite à la déformation de la structure.
fluidyn-CAF : Couplage Fluides et Acoustique
La réflexion acoustique dans les cavités de tout flux pulsé provenant de compresseurs ou de tourbillons générés par des vibrations peut rendre le flux instable. Cette instabilité peut être encore plus dommageable si les modes structuraux sont à des fréquences proches de l’acoustique de la cavité.
Fluidyn CAF calcule les fréquences acoustiques dans des cavités 3D ou un système de tuyauterie 1D. Ils sont utilisés pour comparer les fréquences propres structurelles et les vibrations induites par l’écoulement.
fluidyn-MHD : Magnéto-Hydro-Dynamique
Fluidyn-MHD est spécifiquement développé pour la dynamique des fluides électriquement conducteurs comme les plasmas, les métaux liquides et l’eau salée. Les champs magnétiques induisent des courants dans un fluide conducteur en mouvement, qui créent des forces sur le fluide et modifient le champ magnétique lui-même.
Une approche intégrale basée sur la couche limite est utilisée pour analyser le problème couplé de la convection électro-magnéto-hydrodynamique et de la fusion d’un matériau électriquement conducteur.
fluidyn-EMG : Électromagnétisme
Fluidyn-EMG utilise des solveurs de champs électromagnétiques de pointe pour prédire le comportement des appareils électriques et électromécaniques. Il aide à concevoir, simuler et valider des composants, des circuits et des systèmes complexes et hautes performances pour les applications automobiles, d’automatisation industrielle et aérospatiales. :
- Électromécanique : Moteurs et générateurs électriques, transformateurs, barres omnibus, relais, solénoïdes, électronique de puissance, MEMS et conception d’aimants
- Composants électroniques à grande vitesse : éléments passifs intégrés sur puce, boîtiers de circuits intégrés, interconnexions de circuits imprimés
- Appareils haute fréquence, antennes, composants RF/micro-ondes, EMI/EMC et appareils biomédicaux
- Caractéristiques de performance de l’appareil sous excitations appliquées
- Visualisation du champ électromagnétique dans et autour d’un appareil
- Effets de chauffage Joule et températures résultantes
- Répartition des forces et déformation résultante
- Paramètres de conception clés : couple, force, résistance, inductance, capacité, paramètres d’impédance et champs/émissions rayonnés
fluidyn-DSMC : Dynamique des gaz raréfiés
Dans les situations de vide, les effets moléculaires discrets du gaz prévalent sur les caractéristiques du milieu continu.
Applications:
- Physique moléculaire atomique : technologie du vide, pièges à particules chargées
- Recherche dans la haute atmosphère
- Chromatographie des gaz
- Applications médicales : Analyse des gaz respiratoires ou du sang,
- Applications environnementales : détection de polluants dans l’air, analyse de l’eau