Tester les problèmes d’écoulement de fluide était un processus assez compliqué et difficile à exécuter. Avec l’avènement de la technologie, vous pouvez maintenant exécuter virtuellement des problèmes d’écoulement de fluide. La dynamique des fluides computationnelle (CFD) existe depuis 30 ans et elle est devenue encore plus conviviale et puissante qu’elle ne l’était il y a 30 ans.
L’une des questions les plus courantes que j’entends des utilisateurs nouveaux sur CFD est de savoir comment commencer? Dans ce tutoriel de simulation de flux SOLIDWORKS, j’explique comment préparer un modèle pour un problème d’écoulement de fluide. Commençons.
Qu’est-ce que SOLIDWORKS Flow Simulation ?
SOLIDWORKS Flow Simulation est une solution intuitive de dynamique des fluides (CFD) intégrée à SOLIDWORKS 3D CAD qui vous permet de simuler rapidement et facilement les flux de liquides et de gaz à travers et autour de vos conceptions pour calculer les performances et les capacités des produits. Grâce à des solveurs rapides et précis, SOLIDWORKS Flow Simulation vous permet de simuler de nombreux scénarios de flux de manière intuitive pendant que vous concevez. SOLIDWORKS Flow Simulation réduit les délais de mise sur le marché en économisant du temps et des efforts pour rechercher la conception optimale.
Quels sont les deux types d’études différents dans SOLIDWORKS Flow Simulation ?
Dans SOLIDWORKS Flow Simulation, les utilisateurs ont la possibilité de résoudre des études de flux externes ou internes. Les études sur les écoulements externes concernent les écoulements non délimités par des surfaces extérieures, mais uniquement par les limites du domaine des fluides. Dans ce cas, la partie pleine est entourée par l’écoulement, ce type d’analyse est le plus souvent associé aux études aérodynamiques. Les études d’écoulement interne concernent l’écoulement délimité par des surfaces solides extérieures. Dans ce cas, le fluide ne circule qu’à l’intérieur de votre pièce, ce type d’analyse est le plus souvent associé à des études de tuyaux ou de vannes.
Il est important de comprendre les deux types d’étude différents afin de sélectionner l’étude appropriée pour votre problème. Si vous sélectionnez le mauvais type d’étude, cela peut vous empêcher de résoudre votre problème ou de le résoudre efficacement.
Comment préparer une vanne papillon pour un débit interne
Dans cette partie de notre tutoriel de simulation de débit, la première tâche pour commencer un projet est de déterminer le type d’étude de débit que vous devez effectuer. Pour une vanne papillon, nous voulons surveiller l’effet du fluide à travers la vanne – pas au-dessus de la vanne.
Par conséquent, comme nous nous intéressons uniquement à l’écoulement du fluide à l’intérieur de la vanne, nous devons mettre en place une étude de débit interne dans SOLIDWORKS Flow Simulation. Avant de le faire, nous devons préparer le modèle. La première chose à faire pour tout projet de simulation de flux SOLIDWORKS est de vérifier la géométrie pour le flux interne, cela déterminera si votre modèle est étanche. Si un modèle n’est pas étanche, cela indique qu’une partie de votre modèle est exposée au fluide ouvert entourant votre pièce et qu’il devra donc être fermé avant de commencer un projet de simulation d’écoulement.
L’option vérifier la géométrie se trouve dans le menu Outils principaux > Simulation de flux > Vérifier la géométrie.
Une fois que nous avons ouvert l’outil vérifier la géométrie, nous pouvons sélectionner toutes les pièces applicables que nous souhaitons vérifier, dans ce cas, nous utiliserons toutes les pièces de cet ensemble de vannes. Nous sélectionnerons ensuite une analyse interne sous le type d’analyse, puis sélectionnerons vérifier. Cela passera ensuite par l’option de vérification et déterminera si le modèle est étanche et prêt à exécuter un projet de simulation d’écoulement.
Une fois l’outil de vérification de la géométrie terminé, il indique que la vanne est en panne et que le modèle n’est pas étanche. Cela indique à l’utilisateur que vous devez fermer toutes les ouvertures de votre modèle. Si nous regardons la vanne papillon, nous remarquons qu’il y a deux ouvertures à chacune des extrémités du tuyau. Par conséquent, nous devons fermer ces ouvertures.
L’une des fonctionnalités intéressantes de SOLIDWORKS Flow Simulation est l’outil de productivité appelé outil de couvercle qui ferme automatiquement les ouvertures sur les faces planes. Puisque les deux ouvertures sont sur des faces planes, nous pouvons utiliser cet outil.
Veuillez noter que si vous avez des faces non planes, il vous suffit de revenir au modèle SOLIDWORKS CAD et de fermer les ouvertures dans SOLIDWORKS CAD.
L’outil couvercle se trouve dans le menu Outils principaux > Simulation de flux > Outils > Créer des couvercles. Une fois que nous avons ouvert l’outil de productivité du couvercle, il suffit de cliquer sur les faces que nous souhaitons fermer et de spécifier l’épaisseur du couvercle. Une fois que nous avons toutes les faces et l’épaisseur, cochez la case verte et les couvercles seront automatiquement créés.
Puisque nous avons fermé les ouvertures, nous pouvons maintenant revenir en arrière et vérifier la géométrie pour nous assurer que la vanne est étanche. En faisant cela, nous voyons que l’ajout des couvercles a rendu le modèle étanche et que la géométrie est passée. Si le modèle réussit l’outil Vérifier la géométrie, vous pouvez afficher le domaine de fluide en appuyant sur Afficher le volume de fluide. Cela illustrera tout dans votre flux interne qui sera modélisé comme un fluide, le fluide est montré en bleu ci-dessous.
À ce stade, la vanne papillon est préparée avec succès pour une étude d’écoulement interne, et vous pouvez maintenant appliquer vos conditions aux limites et résoudre le projet.
J’espère que vous avez apprécié ce tutoriel de simulation de flux SOLIDWORKS. Pour plus d’informations sur SOLIDWORKS Flow Simulation ou si vous souhaitez en savoir plus sur la façon dont la simulation d’écoulement peut aider votre dynamique des fluides, veuillez nous contacter.
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À propos de l’auteur
Drew Buchanan a obtenu une licence en Génie mécanique de l’Université de Pittsburgh et une maîtrise en Génie mécanique de l’Université Villanova. Il travaille avec des outils d’ingénierie assistée par ordinateur (IAO) depuis le milieu des années 2000, alors qu’il était une coopérative d’ingénierie avec Siemens Power Generation. Après avoir obtenu son diplôme, Drew a travaillé dans l’industrie de l’énergie pendant six ans en tant qu’ingénieur de conception et d’analyse pour des applications de conception et d’analyse. Il a rejoint Fisher Unitech en 2015.
