NOTRE EXPERTISE en CFD – Mécanique des fluides et simulation numérique
La Mécanique des Fluides Numérique constitue notre cœur d’activité et notre savoir-faire principal.
Calcul numérique
L’utilisation des méthodes de calcul numérique permet l’intégration rigoureuse des équations fondamentales de la mécanique des fluides – les équations de Navier-Stokes – sur une géométrie donnée, pour déduire in fine les champs de pression et de vitesse en tout point de l’écoulement ainsi que diverses grandeurs selon le problème étudié : température, énergie cinétique turbulente, concentration d’une espèce chimique…
Modélisation et simulation
Le bon fonctionnement d’un produit, d’un système ou d’un procédé est souvent intimement lié à la qualité des écoulements qui s’y produisent ou avec lesquels ils interagissent. La modélisation CFD permet la connaissance des grandeurs locales ou globales caractérisant l’écoulement (température, perte de charge, surface de mise en contact d’espèces et concentrations, intensité des transferts aux parois et aux interfaces…). Grâce aux simulations CFD, il est donc possible de comprendre plus en détail le fonctionnement de l’installation, d’identifier les risques ou les solutions pour en augmenter, par exemple, le rendement.
Différents codes de calcul permettent la résolution numérique des équations de Navier-Stokes. Le logiciel CFD que nous utilisons le plus fréquemment est ANSYS-Fluent, leader mondial pour une grande majorité des domaines industriels, disposant des accréditations les plus sévères, et validé par exemple pour les domaines suivants :
- Sûreté nucléaire : fiabilité des chaines EPR, modélisation des tours aéroréfrigérantes.
- Sécurité des ouvrages hydrauliques : optimisation de conduites, vannes, joints.
- Aérospatial : étude de ballottement dans les réservoirs de lanceurs.
- Conception, mesures sur des équipements hautes et très hautes pressions.
- Design de nouvelles unités de production de gaz, simulations de procédés avec cinétique chimique, réacteur à lit fixe ou lit fluidisé, écoulement multiphasique, identification de problèmes et analyse de risque sur des installations chimiques
- Analyse de scénarios accidentels, modélisation de la dispersion atmosphérique de polluants, conception de réseau de détection pour des sites SEVESO
- Installations hydro-électriques et ouvrages hydrauliques passifs, études de tenue mécanique et de fatigue vibratoire sur vannes et portes écluses soumises à des chargements thermohydrauliques instationnaires, études d’efforts hydrodynamiques sur le radier d’ouvrages d’art
- Traitement de l’eau : Modélisation et conception de procédés de clarifloculation, décantation, pompage, déversoirs d’orage.
Logiciels de simulation CFD
OptiFluides réalise également des simulations avec les logiciels CFD OpenFoam, Code_Saturne, Nek5000, Telemac. Nous développons aussi des codes de calcul spécifiques et adaptés à vos besoins, lorsque cela est nécessaire.
La mise en œuvre des modélisations CFD nécessite aussi des équipements informatiques spécifiques. OptiFluides dispose ainsi d’un cluster de calcul HPC (High Performance Computing) de plus de 1000 cœurs de calcul parallèles et de plus de 1.5To de RAM, permettant l’exploitation de modèles massifs.
En tant que bureau d’études spécialisé en simulations CFD, notre expertise couvre ainsi divers domaines scientifiques :