Points clés

  • La méthode hybride du solveur de PowerFLOW combine les solveurs subsoniques élevés (HS) et transsoniques (TS) pour des simulations de flux transsoniques efficaces et précises.
  • La méthode hybride a des applications dans les secteurs de l’aérospatiale, de l’automobile et de l’énergie éolienne, améliorant les simulations aérodynamiques et aéroacoustiques.
  • Cette approche innovante réduit les coûts de calcul et accélère le processus de conception en permettant des simulations précoces et précises avant la construction de prototypes physiques.

 

Introduction

Le flux transsonique, un phénomène aérodynamique complexe rencontré à des vitesses proches de Mach 1, présente des défis uniques de simulation en raison de sa combinaison de caractéristiques subsoniques et supersoniques. Relever ces défis est crucial pour des industries telles que l’aérospatiale, l’automobile et l’énergie éolienne, où une modélisation précise des comportements aérodynamiques et aéroacoustiques est essentielle.

Entrez :  la méthode de simulation hybride innovante de SIMULIA PowerFLOW, qui combine magistralement les solveurs subsoniques élevés (HS) et transsoniques (TS). Cette approche de pointe ne se contente pas de traiter les complexités des flux transsoniques, mais réduit également les coûts de calcul et améliore la fiabilité des résultats.

 

Les défis du flux transsonique

Le flux transsonique se produit généralement entre Mach 0,8 et 1,2, des régions où coexistent des flux subsoniques et supersoniques, conduisant à des comportements de flux complexes comme les ondes de choc et une compressibilité élevée.

 

Comprendre la dynamique du flux transsonique

Les méthodes de simulation traditionnelles, qu’elles soient subsoniques ou supersoniques, ne parviennent pas à capturer ces comportements de flux mixtes de manière précise et efficace. Cette précision est particulièrement cruciale pour les avions, qui volent souvent à ces vitesses.

 

Problèmes spécifiques dans les simulations transsoniques

Bien que les simulations transsoniques soient complexes par nature, en termes simples, les régimes de flux mixtes dans cette région transsonique entraînent une traînée plus élevée et la formation d’ondes de choc, posant des défis significatifs pour une simulation précise.

Les solveurs subsoniques ne peuvent pas traiter efficacement les régions supersoniques, tandis que les solveurs supersoniques sont coûteux en calcul et peuvent souffrir de dissipation numérique.

 

La méthode innovante du solveur hybride de PowerFLOW

La méthode du solveur hybride de PowerFLOW aborde ces défis en combinant les solveurs subsoniques élevés (HS) et transsoniques (TS).

 

Comment fonctionne la méthode hybride

Cette méthode déploie le solveur TS dans les régions à grande vitesse et le solveur HS dans les zones à basse vitesse, assurant une transition fluide entre les régimes de flux tout en maintenant la conservation de la masse, de l’élan et de l’énergie.

Cette approche améliore non seulement la précision des simulations, mais réduit également de manière significative les coûts de calcul.

 

Avantages du solveur hybride

La méthode hybride offre des résultats conformes aux simulations de solveur TS complet, mais à une fraction du coût de calcul. De plus, elle fournit souvent des résultats plus précis grâce à une dissipation numérique plus faible, ce qui en fait une solution efficace et fiable pour les défis aérodynamiques complexes.

 

Applications pratiques dans l’aérospatiale et au-delà

La méthode de simulation hybride de PowerFLOW a de larges applications dans plusieurs industries pour répondre aux défis aérodynamiques et aéroacoustiques.

 

Améliorer les simulations aérodynamiques et aéroacoustiques

Cette méthode hybride s’est avérée essentielle pour simuler avec précision des phénomènes complexes tels que les oscillations induites par les ondes de choc et la génération de bruit par les cavités et les moteurs à soufflante. Ces capacités permettent une modélisation précise du bruit dans les cabines d’avion et une prédiction du bruit des moteurs, ce qui est crucial pour améliorer le confort des passagers et assurer la conformité aux normes réglementaires.

 

Impact sur l’industrie automobile et d’autres industries

Dans les industries automobiles, cette méthode aide à optimiser l’aérodynamique et les systèmes de refroidissement des véhicules, garantissant que les conceptions répondent aux normes de performance et de sécurité tout en maintenant l’efficacité. La capacité à simuler les conditions réelles dès le début du processus de conception aide les ingénieurs à prendre des décisions éclairées avant la construction de prototypes physiques, économisant ainsi du temps et des ressources.

 

Conclusion

En tirant parti des capacités avancées de simulation hybride de PowerFLOW, Mecanica continue de repousser les limites de ce qui est possible en dynamique des fluides et en ingénierie aérodynamique. Notre expertise dans la mise en œuvre de ces outils de pointe nous permet de répondre aux exigences de simulation les plus exigeantes, offrant à nos clients des solutions robustes, précises et efficaces.

Pour plus d’informations sur la manière dont ces innovations peuvent bénéficier à vos projets ou pour approfondir les spécificités du logiciel, visitez le blog de Dassault Systèmes (présenté en anglais).

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