La mécanique des fluides numérique (CFD) est devenue une technique d'analyse essentielle dans de nombreuses industries au cours des dernières années. Le CFD fournit une méthode puissante pour simuler et résoudre des problèmes complexes d'écoulement et d'interactions thermiques qui sont difficiles à analyser avec des approches traditionnelles. Grâce aux avancées technologiques dans les logiciels et le matériel, nous pouvons désormais effectuer des simulations avancées qui étaient hors de portée il y a encore quelques années. Avec le CFD, vous disposez d'outils pour obtenir des informations détaillées sur le comportement des écoulements et des processus thermiques, essentiels pour la conception et l'optimisation des systèmes modernes.
Pourquoi ce cours?
Des bases de la dynamique des fluides aux principes fondamentaux du CFD, en passant par la validation et la vérification des résultats CFD, maximisez les avantages de l'utilisation du CFD.
Ce cours offre une compréhension approfondie, pratique et structurée des aspects techniques clés des simulations CFD, qui sont la base de solutions CFD robustes dans un large éventail de domaines d'application.
Le cours est divisé en deux parties :
- La première partie couvre les fondamentaux de la dynamique des fluides et sert de rappel sur les aspects physiques de la mécanique des fluides.
- La deuxième partie couvre les principes de base de la mécanique des fluides numérique et sert d'introduction pour ceux qui débutent avec le CFD et de rappel pour les utilisateurs expérimentés.
À qui s'adresse ce cours?
Ce cours est destiné à :
- Ingénieurs et concepteurs débutant avec la simulation CFD qui souhaitent acquérir une base solide.
- Ingénieurs et concepteurs souhaitant rafraîchir leurs connaissances en CFD et se tenir au courant des dernières techniques.
- Responsables techniques travaillant avec des ingénieurs en simulation CFD et souhaitant mieux comprendre les processus et les défis liés au CFD.
Que vous commenciez tout juste ou que vous souhaitiez approfondir vos connaissances existantes, ce cours offre des informations précieuses et des compétences pratiques pour toute personne étroitement impliquée dans le CFD.
Que allez-vous apprendre dans ce cours?
- Un rappel sur les principes fondamentaux de la dynamique des fluides.
- Les principes de base de la mécanique des fluides numérique.
- Différences entre la méthode des différences finies, des volumes finis et des éléments finis.
- Les différences entre les différents schémas de différenciation et de maillage.
- Solveurs basés sur la pression vs la densité.
- Solutions implicites vs explicites.
- Modélisation de la turbulence et du transfert de chaleur.
- Comment modéliser correctement les conditions aux limites.
- Les différentes erreurs et incertitudes dans une analyse CFD et comment les quantifier et les réduire.
Avantages du cours
- Indépendant du logiciel
- Vous apprendrez les fondamentaux et les techniques de base du CFD, indépendamment du type de logiciel commercial que vous utilisez.
- Apprentissage accéléré et résultats précis
- Réduisez le temps nécessaire pour maîtriser la méthode CFD. Vous apprendrez à réaliser des analyses complexes plus rapidement et avec plus de précision, ce qui se traduira par de meilleures décisions de conception et un processus de conception plus efficace.
- Retour sur investissement rapide
- L'investissement dans ce cours est rapidement rentabilisé. Vous apprendrez à maximiser le potentiel de vos investissements en logiciels et en matériel, en minimisant les coûts associés au processus d'apprentissage et en maximisant la productivité.
- Évitez les erreurs coûteuses
- Grâce à notre approche pratique, avec un grand nombre de cas pratiques et un plan étape par étape clair, vous apprendrez à éviter les pièges et erreurs courants dans l'utilisation du CFD. Cela vous permet non seulement de gagner du temps et des ressources, mais aussi d'éviter des erreurs de conception potentiellement coûteuses.
- Confiance dans vos résultats
- Notre cours améliore votre capacité à interpréter et valider correctement les résultats des analyses CFD. Cela renforce la confiance au sein de votre équipe dans la fiabilité et la précision de vos décisions de conception, ce qui est essentiel pour la réussite des projets.
Contenu du cours
PARTIE I Concepts fondamentaux de la dynamique des fluides
- Définitions
- Propriétés des fluides
- Lois de conservation
- Équation de Bernoulli
- Énergie d'écoulement
- Perte et récupération de pression
- Lignes de courant
- Analyse dimensionnelle
- Classification des écoulements
- Nombre de Reynolds
- Écoulement laminaire vs turbulent
- Écoulement diphasique
- Forces agissant sur les fluides en mouvement
- Traînée et portance
- Couches limites
- Transfert de chaleur
- Couche limite thermique
- Convection
- Conduction
- Rayonnement thermique
PARTIE II Mécanique des fluides numérique : Définition, rôle et formulation générale
- Définitions
- Surmonter les défis du CFD et stratégie d'analyse
- Utilisation et rôle dans l'industrie
- Formulations standard
- Formulation explicite vs implicite
- Discrétisation
- Différences finies
- Volumes finis
- Éléments finis
- Principes de gouvernance
- Lois physiques de base
- Hypothèses
- Simplification et équations du modèle
- Principes du processus CFD
- Géométrie
- Maillage
- Conditions aux limites
- Résolution et surveillance de la solution
- Visualisation des résultats
- Meilleures pratiques CFD
PARTIE III Turbulence
- Comprendre la turbulence
- L'hypothèse de Kolmogorov
- Cascade énergétique
- Sources de turbulence
- Modélisation de la turbulence
- L'approche de Boussinesq
- Différents modèles basés sur RANS
- Traitement des parois
- y+
- Modèles hybrides et Detached Eddy
PARTIE IV Vérification et validation des calculs CFD
- Contexte
- Études de raffinement de maillage
- Ordre de précision
- Extrapolation de Richardson
- Ordre de convergence
- Quantification des erreurs