Hydraulique
Domaine d’expertise
Lorsque la complexité d’éléments hydrauliques ne permet pas l’utilisation d’abaques ou la conduite d’essais expérimentaux, les simulations représentent un support efficace pour estimer les performances de ces composants. Les codes CFD permettent l'analyse et la prédiction du comportement d’écoulements internes ou à surface libre, qu’ils soient monophasiques, multiphasiques ou influencés par la gravité.
Le domaine de l’hydraulique couvre principalement deux types d’écoulements :
- les écoulements monophasiques, notamment dans un circuit sous pression ;
- et les écoulements multiphasiques, souvent gravitaires à surface libre.
Circuits hydrauliques
Les simulations CFD permettent d’obtenir les points de fonctionnement des différents éléments d’un circuit hydraulique (pertes de charge, répartition de débits…), dans plusieurs configurations.
Les intérêts sont multiples :
- caractériser le comportement d’un composant seul ou intégré dans son circuit ;
- évaluer à partir d’une géométrie les pertes de charge d’un futur élément ;
- développer un modèle numérique corrélé à des données expérimentales, afin de simuler la conséquence d’une modification de géométrie ;
- construire un environnement 1D simplifié d’un circuit intégrant le comportement de tous ses composants, afin de tester sa réponse sous différents scénarios.
Écoulements à surface libre
Les écoulements à surface libre se caractérisent par un comportement inertiel fort et nécessitent la mise en place de modèles permettant de simuler le comportement de l’interface entre plusieurs fluides (liquide/gaz la plupart du temps).
En fonction des données recherchées, nous pouvons utiliser différentes méthodes de calculs pour ce type d’écoulements, telles que des méthodes eulériennes ou lagrangiennes.
Grâce aux simulations CFD, nous sommes en mesure :
- de visualiser les rejets chauds ou polluants dans différents environnements (lacs, canaux, bassins…) ;
- et d’estimer les efforts sur des structures soumises aux vagues ou à d’autres forces hydrodynamiques.
Les méthodes SPH sont particulièrement adaptées pour des simulations d’impact, de déferlement ou d’interaction fluide-structure avec frontières physiques mobiles.
Nos références
