Mécanique des flui des numérique

Weergave CFD simulatie

Les simulations de Mécanique des Fluides Numérique (MFN), une approche numérique basée sur ordinateur, jouent un rôle majeur dans la compréhension et l’optimisation des systèmes de Chauffage, Ventilation et Climatisation (CVC) dans divers environnements et conditions de fonctionnement.

Les simulations MFN, pour l’essentiel, impliquent l’application de méthodes numériques pour analyser le comportement de flux des fluides, le transfert de chaleur et d’autres phénomènes liés.

Quels sont les avantages des simulations de Mécanique des Fluides

Appliquées spécifiquement aux systèmes CVC, ces simulations offrent des avantages importants à tous les intervenants d’un projet:

  1. Assurez-vous que votre concept fonctionnera comme prévu avec un haut degré de confiance.
  2. Optimisez le système sans étendre l’infrastructure de laboratoire ni accroître les coûts de
  3. Analysez les espaces présentant des phénomènes complexes dans lesquels il est impossible de réaliser des tests.
  4. Minimisez les coûts de fonctionnement de l’installation tout en améliorant le confort.
  5. Bénéficiez d’une assistance sur mesure et des conseils d’une équipe dédiée d’experts en MFN.
  6. Facilitez les décisions de conception initiales.
  7. Développez votre connaissance des phénomènes complexes de diffusion de l’air.

À quoi puis-je utiliser la mécanique numérique des fluides ?

Les simulations CFD ont de nombreuses applications lorsqu’elles sont utilisées dans les systèmes CVC. Ci-dessous, nous aimerions vous présenter un certain nombre de situations dans lesquelles les simulations CFD fournissent des informations précieuses.

Confort

les simulations permettent d’analyser le confort des occupants. En évaluant diverses variables telles que la vitesse, la température ou l’humidité de l’air, les simulations MFN permettent une analyse complète. Ceci inclut un examen approfondi des diverses techniques de ventilation, y compris la ventilation mixte, la ventilation par déplacement et les installations visibles. La MFN joue un rôle essentiel dans la comparaison et la compréhension des différences de vitesse d’air et de température entre ces systèmes. Ces connaissances permettent aux ingénieurs d’optimiser efficacement la conception du système et d’améliorer l’indice de confort global.

Foto van een restaurant en de tempraturen op verschillende zitplekken.

Dans ce projet, le confort thermique d’un restaurant a été analysé. Les contours de température ont été évalués au niveau des sièges des clients.


Qualité de l’air

la MFN permet d’étudier la qualité de l’air intérieur des bâtiments. Dans ces études, la qualité de l’air est une variable critique pour identifier les zones dans lesquelles le renouvellement de l’air est insuffisant et calculer l’efficacité de la ventilation. Les simulations peuvent aussi être utilisées pour évaluer la répartition des polluants, des pathogènes ou du CO2. La MFN se révèle notamment utile pour analyser les systèmes équipés d’unités à induction, dans lesquels l’air primaire induit l’air secondaire pour son traitement : la MFN aide à optimiser la ventilation et contribue en fin de compte à une meilleure santé humaine.

Informatieve afbeelding van een kantoor waar een analyse is gemaakt van de infectiewaarschijnlijkheid.

La probabilité d’infection au COVID dans un bureau a été étudiée pour ce projet, avec une ventilation par dépla- cement. Les contours montrent que le risque d’infection est plus élevé au-dessus de la personne infectée.


Charges thermiques

dans des bâtiments dotés de grandes surfaces vitrées, les rayons du soleil peuvent impacter la répartition de la température interne et affecter le confort thermique des occupants. Les simulations MFN permettent une évaluation complète des éléments tels que revêtements de verre, rideaux, etc., afin de mitiger les rayonnements et d’obtenir l’optimisation finale du système complet.

Zonnebelasting van een kerk

Pour cete étude, l’effet du rayonnement solaire a été évalué. La surface vitrée sur la façade du rez-de-chaussée d’un centre commercial permetait au rayonnement solaire de chauffer la zone occupée et d’en accroître la température.


Optimisation

les simulations peuvent être utilisées non seulement pour étudier les conditions en état constant, mais aussi dans des scénarios de transition. Ceci permet d’analyser l’évolution temporelle des différentes variables et fournit un outil précieux pour optimiser les contrôles de la Gestion Technique des Bâtiments (BMS). Il est par exemple possible de déterminer le délai optimal de démarrage du système de refroidissement / chauffage pour atteindre la température de consigne. Une autre application pratique consiste à évaluer le temps de fonctionnement requis pour qu’un système réduise effectivement la concentration de pathogènes à un niveau donné.

Infographic: benodigde tijd om een hotelkamer te verwarmen naar een tempratuur.

Pour cete chambre d’hôtel, une simulation de transition a été effectuée. L’objectif était de déterminer le temps nécessaire pour ateindre la température de confort.


Dépannage

dans les cas où un dysfonctionnement dans un système CVC existant cause une nuisance, du bruit ou d’autres problèmes, et où la cause est incertaine, l’analyse MFN peut identifier rapidement le problème et proposer des solutions. Cette application est particulièrement utile pour améliorer la performance des systèmes déjà installés.

Weergave, snelheid van lucht in twee verschillende situatie om een object.

Deux systèmes d’alimentation ont été comparés dans cete galerie de musée. Les vitesses d’air près des principaux tableaux devaient être aussi faibles que possible. La MFN a permis de déterminer la meilleure option.

Application de la mécanique des fluides computationnelle dans différents espaces

Bâtiments Culturels

Les amphithéâtres, théâtres, cinémas, salles de concert et autres bâtiments similaires doivent garantir le confort des visiteurs dans de vastes espaces, un aspect particulièrement complexe de la conception CVC. Les simulations prédisent si le système envisagé permettra d’obtenir le niveau de confort requis.

Espaces De Vente

Les magasins de détail et centres commerciaux doivent contrôler leur confort intérieur pour créer des environnements attrayants qui donnent envie d’y passer du temps. Les simulations MFN jouent un rôle crucial dans la compréhension des flux d’air, de l’humidité et de la stratification des températures dans ces espaces.

Infrastructures De Transport

Cette catégorie englobe les aéroports et les grandes gares ferroviaires ou routières, dans lesquelles la difficulté consiste à accueillir de grands nombres d’usagers dans des conditions extérieures changeantes et avec des niveaux de confort souhaités différents selon les zones. Les simulations permettent d’analyser ces aspects complexes, qui seraient difficiles à traiter avec des méthodes traditionnelles.

Secteur Hôtelier

Tout comme les restaurants, le secteur hôtelier dépend largement du niveau de confort des espaces. Les simulations sont des outils précieux pour atteindre cet objectif et assurer des températures optimales dans les chambres d’hôtel. Les hôtels constituent un autre secteur dans lequel une même simulation peut être réutilisée pour plusieurs pièces.

Infrastructures Médicales

Dans les espaces dédiés à la santé, la qualité de l’air est cruciale. Les hôpitaux et centres médicaux utilisent des simulations MFN pour améliorer la répartition de l’air, éliminer les polluants et pathogènes, et assurer le confort des patients et des praticiens dans des zones telles que les chambres des patients, salles d’attentes, salles d’opération, etc.

Bureaux

La simulation permet d’évaluer efficacement les grands espaces de bureaux, les bureaux à cloison et les stations de travail individuelles. L’étude de la vitesse de circulation de l’air, des profils de température et de la concentration de CO2 est essentielle pour assurer un environnement confortable. Dans les salles qui tendent à être similaires dans tous les projets, les simulations fournissent des informations utiles qui peuvent être avantageuses à l’avenir.

Bâtiments Industriels

Dans les environnements industriels, le confort est essentiel au bien-être et à la productivité des employés. Les simulations permettent d’optimiser la vitesse de l’air et la répartition de la température dans différents bâtiments, par exemple entrepôts et usines.

Restaurants

Lorsqu’ils choisissent un restaurant, les clients ne recherchent pas seulement un bon repas, mais aussi un environnement confortable. Les simulations MFN aident à concevoir ces espaces pour un confort optimal, en minimisant les nuisances potentielles causées par des flux d’air inadaptés ou des différences de température non souhaitées. Les simulations sont très avantageuses pour les chaînes de restaurants, qui peuvent réutiliser la même étude à de nombreuses reprises.

Bâtiments Uniques

Les simulations offrent une solution pour les projets uniques avec des exigences critiques tels que les hôpitaux, centres de données ou musées qui nécessitent des conditions de conservation spécifiques.

Infrastructures D’enseignement

Les écoles, universités et autres bâtiments éducatifs sont des endroits où les gens passent une grande partie de leur vie. Les simulations MFN peuvent contribuer à obtenir une répartition et une qualité d’air optimales, un élément essentiel pour atteindre les niveaux de concentration requis.

Êtes-vous curieux de savoir ce qu’une simulation CFD peut apporter à votre projet ?