La Simulation numérique CFD

Ca y est l’équipe ADNE Ingénierie est renforcée par l’arrivée de Amélie BARDIN, docteur ingénieur en Mécanique des fluides. Elle mènera les missions de simulation numériques CFD et STD.

Rappel et Définitions de STD et CFD : Bonne lecture.

STD Bâtiments

La simulation thermique dynamique (STD) est de plus en plus souvent demandée dans les projets de construction. C’est un service de conception qui peut apporter de multiples informations aux concepteurs et aux maîtres d’ouvrages.

La STD est un outil qui présente des limites et des domaines d’application qu’il est important de connaître pour l’exploiter dans des conditions optimales.

Le principe d’un calcul de STD d’un bâtiment consiste à étudier sur une année entière ou sur une période définie d’au moins quelques jours, au pas de temps horaire ou à un pas de temps inférieur, le comportement thermique d’un bâtiment, soit uniquement de son enveloppe, soit avec des systèmes techniques. Ce calcul tient compte de tous les paramètres influant sur le bilan thermique : apports internes et externes, inertie du bâtiment, transmission à travers les parois opaques et vitrées, …

Pour cela, une saisie en 3D de l’enveloppe du bâtiment est réalisée intégrant toutes les parois opaques et vitrées, ainsi que différents éléments de protections solaires.

L’application la plus courant consiste en l’analyse du confort thermique d’été en l’absence de climatisation ou la quantification de besoins de chaud pour le chauffage voire de froid en présence d’un système de rafraîchissement actif, de façon à étudier les conséquences de différentes solutions techniques sur l’enveloppe.

CFD : un outil adaptable

La mécanique des fluides permet d’étudier les mouvements d’un fluide et leurs effets avec l’aide de la CFD (Computational Fluid Dynamics). Cet outil résout numériquement les équations régissant le fluide en prenant en compte les échanges thermiques si besoin.

La simulation CFD peut être employée dans divers secteurs d’activité comme en étude fluide pour évaluer les efforts dus à un écoulement fluide sur une structure ou la détermination de la perte de charge, en étude thermique pour déterminer la puissance du chauffage ou de la climatisation (débit et puissance). La CFD s’adapte à tous types de systèmes de toutes les tailles, du robinet au local tertiaire.

Une étude CFD permet de déterminer les flux d’air et de température, de visualiser la vitesse et la température et d’identifier les zones mortes avec une visualisation 3D. Cette technique permette d’analyser et d’améliorer les écoulements fluidiques ainsi que les échanges thermiques qui en résultent. Cet outil offre le moyen de comprendre les phénomènes existants et d’apporter une réponse aux problèmes soulevés.

En qualité de bureau d’études fluides, nous mettons à votre disposition un service complet dans de nombreux domaines : Energétique, Aéraulique, Hydraulique et Aérothermique. Avec une puissance de calcul et des logiciels à notre disposition, nous pouvons réaliser des études prenant en compte les effets de la couche limite (adaptation du maillage), le choix du modèle de turbulence (selon le fluide, le maillage, le type d’écoulement) et le choix d’une physique plus ou moins complexe (rayonnement thermique, convection, conduction, CHT, …).

Lien entre la STD et la CFD

La STD, permettant de calculer les températures des matériaux d’un bâtiment selon différentes situations climatiques, fournie des données entrantes pour les simulations CFD offrant ainsi un moyen unique  d’être au plus proche de la réalité. Les analyses CFD permettent de visualiser dans l’espace 3D les flux d’air et la répartition des températures.

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