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Des méthodes numériques pour modéliser l'écoulement d'un fluide

Quels sont les avantages de la modélisation numérique de l’écoulement ?
Ce progrès a fait de la modélisation numérique de l’écoulement ou CFD (Computational Fluid Dynamic) un outil de plus en plus important pour le développement et l’optimisation du dimensionnement de différents procédés industriels.
Qui a inventé la simulation numérique des écoulements de fluides ?
Initiation à la simulation numérique des écoulements de fluides (CFD) M. Hamel Introduction à l’ANSYS ICEM CFD et ANSYS CFX USTOMB 23 Figure 26 Figure 27
Quels sont les avantages des méthodes numériques pour le calcul de l’écoulement ?
1. Introduction Depuis quelques années, l’accroissement de la puissance des ordinateurs et le développement des méthodes numériques ont permis de conduire des calculs tridimensionnels de l’écoulement dans plusieurs configurations, tout en tenant compte de l’effet de la viscosité et de la turbulence.
Qu'est-ce que la modélisation de fluides ?
Outre la modélisation de fluides à densité et viscosité constantes, vous pouvez étudier des fluides dont la viscosité et la densité dépendent de la température, de la composition locale, du champ électrique ou de tout autre champ ou variable contenues dans le modèle.

Introduction

L'écoulement de fluide peut être observé dans de nombreux phénomènes naturels, d'une cascade apaisante à une éclaboussure de café exaspérante sur votre clavier d'ordinateur. Votre première pensée après avoir regardé le café sur votre clavier en ruine n'est peut-être pas « Comme c'est intéressant » mais d'un autre côté, la nature sereine mais dyna

Équations Directrices

Alors, quel est cet ensemble d'équations qui peut décrire complètement comment un fluide s'écoule et d'où viennent-ils ? Avant de répondre à la première question, discutons de la seconde. Considérons une boîte 2D ayant un volume fixe dans l'espace. C'est ce que nous appelons le volume de contrôle. Dans un premier temps, nous appliquerons le princip

Méthodes numériques

Il existe une variété de méthodes numériques différentes pour résoudre les EDP, chacune avec son propre ensemble de mises en garde. La méthode la plus simple est la méthode des différences finies dans laquelle une approximation de la série de Taylor d'ordre faible est utilisée pour convertir les EDP en un ensemble d'équations algébriques. Un exempl

Organisation Du Code

Le code est organisé en trois fichiers ou scripts différents. Le premier - "FlowPy.py" - contient le code pour la solution des EDP en utilisant la méthode des différences finies pour un ensemble général d'entrées. Les entrées sont fournies à ce script à l'aide du script "FlowPy_Input.py" qui agit comme une interface utilisateur. Enfin, le script «

Le Code de Simulation - FlowPy

Un avantage de l'écriture du code en Python est que nous pouvons utiliser la programmation orientée objet (POO) pour organiser et simplifier le code. Cela rendra également l'ajout des extensions de transfert de chaleur et de masse assez simple. Par conséquent, le code est organisé en diverses classes et fonctions qui opèrent sur les objets de ces c

l'interface Utilisateur de Simulation - Flowpy_Input

Cette section est plus courte que la précédente — le gros du travail a été fait, nous avons juste besoin d'utiliser toutes les classes et fonctions définies pour exécuter la simulation maintenant Enregistrez le code de la section 6 dans un fichier nommé FlowPy_Input.py Tout d'abord, nous importons les modules requis et cela inclut maintenant tout

Résultats

Le tracé animé du contour et du flux pour le repère de la cavité du couvercle à Re = 400 est illustré ci-dessous. Il montre la formation d'un vortex au centre au fur et à mesure que la simulation progresse et, finalement, une transition vers un état stable. Une comparaison quantitative des statistiques de l'écoulement stationnaire avec les résultat

Pensées de Clôture

Bien que ce didacticiel n'inclue que la simulation du test de la cavité du couvercle, vous pouvez essayer de jouer avec les entrées et les conditions aux limites pour modéliser une variété de différents problèmes d'écoulement monophasique, comme l'écoulement de Poiseuille dans un tuyau. Avec la création et la validation de FlowPy, nous pouvons pass

Des méthodes numériques pour modéliser l'écoulement d'un fluide

Quels sont les avantages de la modélisation numérique de l’écoulement ?

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