Simulation numérique sous Ansys Fluent, Gambit et TGRID

Calculs numériques CFD – Étude mécanique

Modélisation numérique de l’hydrodynamique et de la thermique de cuves d’agitation

 Contexte

Les industries agroalimentaires et pharmaceutiques font appel aux prestations de service en ingénierie mécanique dans le cadre de leurs activités R&D (Recherche et Développement).

La simulation numérique en mécanique des fluides et thermique s’avère un outil intéressant pour le développement et l’optimisation des procédés de transformation de l’agro-industrie, dont la compétitivité passe en premier lieu par l’innovation.

Ces processus de fabrication sont gouvernés par des réactions chimiques et biologiques très exigeantes en terme de températures, qualités de mélanges, cinétiques de réactions…

La société SOLSI-CAD propose son expertise en modélisation numérique aux industriels qui font face à ces problématiques. Par l’intermédiaire du logiciel de calcul Fluent et de par nos compétences, nous proposons des solutions pour répondre aux défis techniques dans les domaines de l’hydrodynamique et des transferts thermiques.

Pour l’agroalimentaire, comme pour les autres industries, la souplesse du calcul numérique est une réelle alternative à l’utilisation de bancs d’essais beaucoup plus coûteux en terme de temps et d’investissements.

La simulation numérique permet également d’effectuer des recherches sur un système isolé, en faisant varier les paramètres un à un avec facilité (débit, température, vitesse, pression, vitesse de rotation des mécanismes…)

Objectif

Le but de cette étude hydrodynamique et thermique est l’optimisation d’un mélange de produit afin d’en homogénéiser sa température tout au long d’un procédé de fabrication nécessitant une régulation thermique.

Description

    Etablissement de calculs numériques CFD :

  • La modélisation numérique permet de simuler les écoulements, la thermique et la turbulence.
  • Avant de procéder aux calculs numériques, la première étape de l’étude consiste à représenter la géométrie et à réaliser le maillage avec Gambit et TGRID.
  • La phase suivante consiste à paramétrer le solveur (ici Fluent), afin de prendre en compte les caractéristiques physiques du fluide, qui dans le cas présent est un fluide Non-Newtonien.
  • Le calcul est ensuite effectué, avec un suivi des résidus des équations ainsi que diverses grandeurs physiques afin de s’assurer de la bonne convergence de celui-ci.
  • La dernière phase de l’étude consiste à analyser les résultats des simulations numériques (visualisations des profils de vitesse et de température…) pour proposer des solutions techniques à nos clients.