Simulation CFD, les 7 technologies clés de FLOEFD
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La simulation CFD est une activité clé de la conception de systèmes électroniques, de composants pour le secteur automobile et d'installations. Dans ce contexte, FLOEFD de Mentor représente l'un des outils les plus importants. Il s'agit d'un logiciel simulation thermo-fluidique en 3D intégré dans les principaux programmes de CAO mécanique tels que Creo, CATIA V5, Siemens NX, Solid Edge et SolidWorks. FLOEFD permet aux utilisateurs d'effectuer la simulation CFD dès le début du processus de conception. Les concepteurs peuvent ainsi analyser les caractéristiques CFD du produit de façon précoce et abandonner immédiatement les choix de conception les moins efficaces. FLOEFD permet en outre d'automatiser les principales étapes des analyses CFD, telles que la création du volume fluide, le maillage, l’importation/exportation de la géométrie : des phases particulièrement onéreuses lorsqu'elles sont réalisées à l'aide des logiciels CFD classiques. Ce qui fait tout l'avantage de FLOEFD, c'est qu'il combine 7 technologies clés (voir l'illustration ci-dessous).
1) Direct CAD-to-CFD Concept
FLOEFD est entièrement intégré dans les principaux logiciels CAO. Cela permet de surmonter certaines étapes compliquées dans les flux de travail CFD, telles que l'importation/exportation de modèles géométriques, l'identification du volume fluide ou le defeaturing du modèle CAO vers le modèle CFD. De plus, le modèle CAO et le modèle CFD (Coalescence de bulles, fluide, paramètres maillage) restent synchronisés, permettant l'analyse des variations de conception.
2) Engineering vs. Analysis User Interface
FLOEFD se caractérise par une série d'assistants et d'interfaces utilisateur conçus par les concepteurs, pour les concepteurs. Ces outils accompagnent l'utilisateur tout au long de la création du modèle CFD jusqu'à l'affichage des résultats (interfaces avec Excel, génération automatique de rapports). En fait, FLOEFD est tellement intuitif, que la plupart des utilisateurs (même sans être des spécialistes CFD) affirment réussir à utiliser le logiciel au bout de même pas huit heures de formation.
3) Fast Automated Meshing
FLOEFD repose sur la technique de maillage appelée Immersed Boundary Meshing. Cette technologie propriétaire de Mentor est basée sur la création d'un maillage cartésien et sur le concept de SmartCells, à savoir des cellules qui peuvent contenir des domaines aussi bien fluides que solides. Cette technique permet de mailler automatiquement des géométries complexes, affinant le maillage initial en fonction d'exigences géométriques et/ou physiques (solution adaptive remeshing). Pour obtenir plus d'informations sur cette technologie, vous pouvez demander à Mentor un document de présentation technique.
4) Modified Wall Functions
FLOEFD dispose d'une technologie consacrée à la modélisation de la couche limite indépendante du maillage. Cette technologie propriétaire de Mentor repose sur deux approches à la solution de couche limite, qui se différencient de par la taille relative de la couche limite par rapport aux éléments qui la composent. Vous trouverez de plus amples informations sur cette technologie dans ce document de présentation technique :
5) Unique Laminar-Transitional-Turbulent Modeling
FLOEFD ne demande aucune donnée d'entrée spécifique de la part de l'utilisateur pour simuler des régimes de flux laminaires, transitoires ou turbulents, ces derniers étant tous résolus au sein du même modèle. Ainsi, inutile de se soucier d'identifier où et quand les caractéristiques de flux changent au sein du modèle. FLOEFD le fait automatiquement de façon autonome. Vous trouverez de plus amples informations sur cette technologie dans ce document de présentation technique :
6) Automatic Convergence Control
Grâce aux technologies énumérées ci-dessus dans le domaine des techniques de maillage, de couche limite et de modèles de turbulence, FLOEFD se caractérise par une convergence très solide, qui rend superflu l'ajout de viscosité numérique au modèle. En plus des paramètres typiques liés à la solution des équations Navier Stokes, on peut définir de nouveaux paramètres d'ingénierie (pressions, températures, flux, etc.) et suivre ces paramètres en temps réel pendant l'analyse CFD.
7) Design Variant Analysis
La caractéristique probablement la plus puissante de FLOEFD, c'est qu'il facilite la réalisation d'études paramétriques, d'optimisations ou d'analyses "what-if". Avec FLOEFD, modifier les modèles et les analyser dans la foulée devient un jeu d'enfant. Le processus est simple : l’application vous aide à créer différentes variantes de vos projets, en modifiant votre modèle solide directement dans le CAO, sans avoir à réappliquer au modèle des paramètres tels que les charges, les conditions environnantes, les propriétés du matériel, etc. De plus, FLOEFD permet de comparer automatiquement les résultats des différentes variantes.Voir d'autres articles sur : CFD