Principe
La CFD s'appuie sur des algorithmes et des méthodes numériques pour résoudre et analyser des problèmes impliquant des mouvements de fluides. Cela permetd'étudier la répartition des températures, pressions, du confort, la vitesse d'air d'une zone intérieure ainsi que les vents et champs de pression à l'extérieur d'un bâtiment.
L’analyse CFD permet de prévoir :
• la température de l’air
• la vitesse de l’air,
• la direction de l’air dans un espace ouvert ou fermé.
Applications
La CFD Bâtiment est conçue spécialement pour la modélisation des flux d’air et des distributions de température à l’intérieur et à l’extérieur d’un bâtiment.Une étude CFD s’applique principalement aux bâtiments neufs afin de prévoir les effets :
• De la distribution de température dans une pièce de grande hauteur sous plafond ;
• De l’efficacité des diffuseurs d’air en fonction de leur placement, de la vitesse d’air ;
• De la position des radiateurs pour optimiser le confort ;
Dans le cadre de bâtiments existants une analyse CFD s’avèrera particulièrement intéressante pour :
• La définition d’un système de climatisation (data center, bureau)
• Le remplacement des émetteurs de chauffage
Méthodologie
Phase 1 : Caractérisation du site et modélisation 3D des zones étudiés.
Le logiciel utilisé par MEV permet un maillage automatique de la zone à étudier (grille 3D) depuis la géométrie du modèle et les conditions aux limites par l’usage
d’algorithmes promouvant les solutions optimales de convergence.
L’interface inclus de nombreux outils pour les conditions aux limites tels les diffuseurs d’air, les
extracteurs, patch de températures, etc. Une bibliothèque de composants est fournie proposant des radiateurs, ventilo-convecteurs, meubles, occupants, etc. à
placer n’importe où et automatiquement pris en compte dans l’analyse.
Phase2 : résolution :
Le moteur CFD est bâti autour de l’algorithme SIMPLER qui est l’une des méthodes les plus largement diffusées et utilisées. Les turbulences sont modélisées à
l’aide du modèle k-e très documenté et ayant fait l’objet de nombreuses recherches.
Les résultats font apparaître :
• des films de vecteurs de vitesse
• des contours de températures
• des iso-surfaces
• des écoulements de particules
• etc.
Les résultats 3D CFD sont affichés à l’aide du moteur graphique DesignBuilder OpenGL offrant des résultats graphiques facilement interprétables.
Logiciel
MEV à sélectionné le logiciel Desgin builder + Enerplus logiciel de référence dans les simulations thermique des bâtiments, pour la réalisation de ces projets.
