Qualification thermo-fluidique par optimisation
ENJEUX ET OBJECTIFS
L’EXPLORATION DE NOUVEAUX DESIGNS POUR LES ÉTUDES THERMO-FLUIDIQUES
L’optimisation topologique en mécanique des fluides permet à partir d’un domaine, d’objectifs et de contraintes biens définis, de générer un nouveau design optimal. Combinée aux progrès de la fabrication additive, il n’y a peu, voire plus, de limites à l’exploration de designs.
Que ce soit pour diminuer les pertes de charges, optimiser le transfert de chaleur, réduire la trainée, les applications sont très vastes et variées :
Ξ Un répartiteur ou une admission d’air à optimiser tout en cherchant à homogénéiser les débits de sorties
Ξ Augmenter le transfert de chaleur dans un échangeur avec une contrainte maximale de débit
Ξ Minimiser la trainée générée par un spoiler tout en maintenant la déportance
Notre bureau d’étude, à l’écoute des dernières évolutions des outils de conception et de calcul numérique, utilise des méthodes d’optimisation topologiques appliquées à la mécanique des fluides numériques.
A partir d’une enveloppe définissant les contraintes d’espace d’une conception, l’algorithme cisaille toutes les parties de la géométrie qui pénalisent la caractéristique souhaitée. En supprimant des éléments dans le volume fluide, l’optimiseur trouve la meilleure forme. Le design résultant de ces opérations peut être exporté sous différents formats pour impression et/ou validation.
Cette étude a permis à notre partenaire industriel de réduire la perte de charge et d’obtenir des débits homogènes dans les différentes tubulures de sortie.
Une courbe débit/pression correspondant à un ventilateur est utilisée en entrée, le couple perte de charge/débit est donc recalculé dans chaque boucle d’optimisation.
La forme finale permet d’atteindre l’objectif souhaité.
PRESTATIONS CIMES
Ξ Mise en place du calcul initial pour l’état de l’art
Ξ Définition d’un volume dans lequel l’outil d’optimisation pourra travailler
Ξ Simulation de l’optimisation topologique de la forme
Ξ Récupération du volume défini et transmission de la forme obtenue au client (Format STL)
Ξ Redesign par notre client (ou par notre partenaire) pour étudier la fabrication, redesign to cost du produit
