Modélisation numérique en mécanique des fluides

Simulation numérique CFD en mécanique des fluides

Le choix de notre entreprise a toujours été de se concentrer uniquement sur la Mécanique des Fluides et la simulation numérique des écoulements. Ce choix n’est pas anodin : il s’agit d’un domaine de haute technicité dont la parfaite maîtrise est indéniablement corrélée à une mise en pratique régulière.

Depuis la création d’OptiFluides en 2011, les multiples projets menés nous ont permis de devenir experts pour la modélisation numérique de tout type d’écoulements :

• laminaires ou turbulents
• stationnaires ou instationnaires
• monophasiques ou multiphasiques
• avec changement de phases, échanges thermiques, combustion, etc.

Nous mettons ainsi notre expertise en simulation numérique CFD à votre disposition, tant pour vos projets de R&D que dans les cadres d’études industrielles.

Etudes, conseil et prestations de calcul en mécanique des fluides

Mettre en adéquation notre offre, à votre besoin. Mettre en application notre savoir-faire, pour votre problématique.

Votre besoin ne nécessite pas toujours la mise en œuvre de modélisations numériques complexes. Parfois, il nous suffit simplement de vous apporter la brique scientifique manquante pour vous permettre de transformer votre projet en réussite.

C’est pourquoi nous proposons un service diversifié pouvant comprendre étude bibliographique, étude analytique, prestation de calcul ou conseil technique adapté à votre besoin.

Les résultats vous sont livrés sous différentes formes : rapport de synthèse, présentation PowerPoint, feuille Excel de calcul, programme simplifié automatisant les calculs.

Ce service vous permettra d’intégrer efficacement l’expertise OptiFluides dans la réalisation de vos projets dans un domaine ciblé, grâce à des livrables adaptés à votre besoin immédiat et pensés pour leur mise en œuvre directe. Il pourra par ailleurs être réalisé en parallèle d’une ou plusieurs modélisations plus complètes. Ces simulations pourront par exemple permettre de déterminer les paramètres d’une loi de perte de charge ou de débitance simplifiée constituant le livrable de l’étude.

Quelques exemples d’accompagnement possible

• Feuilles de calcul pour l’analyse thermique de bâtiment
• Contre-expertise de rapports techniques
• Audit de matériels sur site
• Conseil pour la conception d’équipements industriels (ex. : mélangeurs en génie des procédés)

Conseils techniques en mécanique des fluides et transferts thermiques

De la genèse de votre projet à la phase de fabrication, OptiFluides vous accompagne et vous conseille sur la prise en compte des aspects liés aux fluides intervenant dans le fonctionnement de votre produit.

• Choix des solutions techniques à partir des spécifications du cahier des charges,
• Transmission de compétences et conseil sur les phénomènes liés à la Mécanique des Fluides et aux Transferts Thermiques à
  l’œuvre dans votre projet,
• Prédimensionnement en thermique, perte de charge, temps de mélange, etc. (via feuille de calcul Excel ou programmes
  informatiques),
• Mise en relation avec notre partenaire EC2-Modélisation pour le dimensionnement en mécanique des structures,
• Mise en relation avec les fournisseurs et sous-traitants pour la fabrication de prototypes ou le passage en série.

Modélisation, simulation et optimisation de la performance de vos équipements et procédés

Pour beaucoup d’équipements industriels ou de procédés de fabrication, le fonctionnement reste en totalité ou partiellement empirique. Les ingénieurs et opérateurs, par expérience, en gardent la maîtrise technique, mais la modification d’un paramètre peut mettre à mal tout le fonctionnement de la chaîne ou au contraire ne pas apporter le bénéfice escompté.

La modélisation de l’équipement ou du système et la simulation de son fonctionnement peuvent permettre d’en améliorer sa compréhension, d’étudier avec précision l’influence de divers paramètres ou encore de tester différentes configurations géométriques et prédire les plus adaptées.

Ainsi, les grandeurs calculées par la simulation numérique et analysées peuvent être :

• Champs de pression et de vitesse, analyse des survitesses/zones de stagnation, calculs de perte de charge, niveau de turbulence.
• Champ de température, analyse du transfert thermique,
• Concentration d’espèces chimiques, de polluants atmosphériques, de particules, changements de phase,
• Couplages multiphysiques (électro-magnétiques, acoustique) et influence sur l’écoulement

Cette simulation numérique peut mener à des recommandations pour optimiser le rendement, limiter un risque de défaillance ou améliorer et optimiser le fonctionnement global de votre procédés, produit ou système.

Analyse de la défaillance et simulation de fiabilité de vos matériels et systèmes industriels

Lors du dysfonctionnement d’un système industriel ou d’un produit, nous intervenons pour vous aider à identifier et comprendre l’origine du problème et le résoudre. Nous vous apportons aussi notre expertise afin d’éviter la reproduction de la problématique. Pour cela, nous réalisons des audits de matériels sur site ainsi que de la simulation numérique permettant d’analyser la fiabilité des systèmes.

Audits de matériels industriels sur site

Pour réaliser des audits sur site afin d’analyser la fiabilité de vos matériels industriels, nous procédons en différentes étapes :

• Préparation en amont par l’analyse de la documentation constructeur et des données de la défaillance observée,
• Déplacement sur site pour procéder à l’analyse physique du produit ou de l’équipement, mise en place éventuelle de mesures,
• Si nécessaire, modélisation et simulation du procédé ou produit en fonctionnement,
• Rédaction d’un rapport de synthèse avec recommandations.

Simulation numérique de la fiabilité des systèmes

Nous réalisons de la simulation numérique pour analyser les risques et mieux comprendre le fonctionnement et la fiabilité de votre produit/système :

• Modélisation CAO,
• Détermination des conditions limites,
• Simulation du produit en fonctionnement, détermination des torseurs transmis à la structure par le fluide, des zones à fonctionnement dégradé et des zones à risque,
• Analyse de risques et détermination de scénarios menant à une défaillance.

Dimensionnement et caractérisation via simulation numérique

Valider le bon dimensionnement d’un produit/système avec fluides et comprendre son fonctionnement avec précision sont des étapes essentielles du projet. Pour cela, OptiFluides met son expertise à votre disposition, afin de réaliser les calculs nécessaires en simulation et modélisation, apporter des recommandations complémentaires voire vous aider à anticiper les dysfonctionnements potentiels.

La validation de l’étape de dimensionnement ou la caractérisation du produit/système, d’un point de vue fluide, peuvent se traduire de multiples manières :

• Vérification de débits, de bilans massiques ou thermiques,
• Validation de torseurs de efforts générés par le fluide sur la structure,
• Vérification de température maximale de fonctionnement, de l’homogénéité spatiale ou temporelle de la température,
• Calcul de distribution de temps de séjour, taux de mélange, taux de vide, taux d’avancement de réaction,
• Analyse temporelle et/ou spatiale de toute autre grandeur physique pertinente (pression, température, hauteurs d’eau, taux de brassage, puissance dissipée…)

La simulation numérique est généralement la solution retenue pour accéder à ces grandeurs, mais lorsque la situation s’y prête, une étude analytique peut être suffisante.