Simulation numérique
De la simple étude 1D aux simulations aux grandes échelles (LES), nous vous accompagnons dans l’amélioration de vos produits, et la compréhension des phénomènes complexes qui peuvent apparaitre dans vos systèmes.
Aérodynamique interne
Il s’agit du cœur de métier historique de l’équipe aérothermique de GDTech. Basée sur une forte expérience dans les turbomachines, les études menées par notre entreprise sont désormais très variées dans les secteurs d’application. Des exemples de besoins récurrents :
> Calculs de perte de charge
> Design de pales de rotor + stator de turbomachine à partir d’une spécification de performance
> Prédiction des profils de vitesse
> Analyse des décollements de couche limite
> Analyse des structures de l’écoulement et de leurs impacts sur les performances du système : recirculations, vortex, cisaillements…
Aérodynamique externe
Elle concerne l’étude des phénomènes qui se produisent autour d’un corps en mouvement dans un fluide. Ces analyses, au-delà d’une simulation de compréhension ou de prédiction, ouvrent systématiquement les portes sur la possibilité d’optimiser les performances : piloter les décollements, canaliser la turbulence et les instationnarités, réduire les pertes de charge, réduire ou équilibrer les efforts sur les parois, optimiser les couples…
Selon le cas étudié, l’approche peut se faire soit par les démarches d’optimisation classiques, soit en s’appuyant sur l’expertise d’analyse des résultats par les ingénieurs de GDTech pour atteindre, en quelques itérations géométriques, les performances souhaitées.
Les domaines d’étude en aérodynamique externe sont sans limites. Entre autres, nous pouvons citer :
> Aéronautique : calcul de portance et de traînée, foyer aérodynamique, centre de poussée, aérofreins, …
> Automobile : optimisation des performances, impact de gouttes, …
> Bâtiment : étude de résistance au vent, couloirs d’air, zones tourbillonnaires, impact d’une implantation sur l’aérodynamique des autres bâtiments, instationnarités pouvant faire entrer l’ouvrage en résonance (ponts suspendus), …
> Énergies éoliennes : exposition au vent, sillage dans un champ d’éolienne, …
Combustion
GDTech développe depuis une quinzaine d’année une expertise sur les technologies avec combustion afin de soutenir le développement des produits aux travers d’études de combustion en simulation numérique. Nos savoir-faire, acquis sur les turbines à gaz, s’étend désormais sur les brûleurs, chaudières et incinérateurs.
Notre équipe fournit des prestations techniques de pointe dans le domaine de la combustion turbulente en proposant les modèles numériques adaptés aux problématiques clients et aux technologies étudiées (type de combustible, régime de combustion, mode d’injection, etc).
Simulation aux Grandes Échelles
Impliqués dans de nombreux projets de recherche, notre collaboration avec les laboratoires de recherche nous permet d’avoir accès aux outils numériques les plus récents notamment sur les codes de Simulations aux Grandes Échelles (LES). Cette approche LES nécessite des moyens de calculs performants (HPC) et peut s’adresser aussi bien à des projets de R&D qu’à des problématiques industrielles. La LES permet aujourd’hui de réaliser des simulations numériques 3D instationnaires réactives prédictives dont l’intérêt est d’optimiser à moindre coût le développement d’un produit et d’améliorer la compréhension des phénomènes complexes transitoires qui peuvent interagir entre eux (injection, mélange, diphasique, combustion, turbulence).
La simulation numérique aux Grandes Échelles permet notamment d’étudier :
Écoulement fluide (vitesses, températures, pressions…)
Echanges thermiques
Caractérisation du mélange et de la turbulence
Richesse d’extinction
Instabilités de combustion
Formation de polluants (NOx et fumées)
Aéraulique
L’intérêt de la CFD pour les applications aérauliques réside dans la capacité à dimensionner et optimiser des circuits : soufflage ou aspiration, air chaud ou froid, extraction de fumées/gaz nocifs… Les applications sont généralement industrielles (traitement de l’air par exemple) mais peuvent relever aussi du BTP (air conditionné dans les bâtiments). Par exemple, la création de zones de confort ou la suppression de zones d’inconfort trouvent dans la CFD un excellent outil de prédiction.
Hydraulique
Les problématiques hydrauliques vont de la simple modélisation de l’écoulement d’un fluide incompressible dans une conduite jusqu’à des problématiques plus complexes, notamment dans le cas d’écoulements diphasiques. L’interaction entre fluides doit alors être parfaitement comprise pour appréhender les phénomènes en jeu : évaporation de kérosène dans une chambre de combustion, spray liquide, cavitation… Ces aspects hydrauliques sont présents dans de nombreuses applications industrielles (motorisation, chimie, etc.) et peuvent être traitées numériquement.
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