1ère utilisation, prise en main du logiciel pour un modèle simple   TUTORIAL FLUENT 6.0   1ère utilisation, prise en main du logiciel pour un modèle simple     GRESSIER Jérome HUMEAU Fabien MENANT Cyril

PREPARATION DU MODELE

Ouverture du fichier Il est impossible de créer la géométrie des pièces sur Fluent, toutes les géométries doivent donc être définies sur d’autres logiciels. Pour charger une géométrie, deux possibilités se présentent. LaLa première est d’importer un fichier d’un mailleur tel que : ANSYS CGNS FDAP GAMBIT NASTRAN PASTRAN File -> import -> « nom du mailleur »      La deuxième est de lire un fichier .msh existant par le chemin : File -> read -> case -> « fichier » 

Vérification de l’espace de travail   Grid -> Check Avant de commencer toute étude, il est nécessaire de vérifier l’espace de travail. Display -> grid Affichage du maillage de l’espace environnant

Définition de la modélisation Define -> Models -> Solver Cette fenêtre permet de paramétrer le solveur. Coupled est recommandé pour les modèles aérodynamiques à grande vitesse. Implicit permet de converger plus rapidement vers la solution qu’explicit mais requiert plus de mémoire.

Define -> models -> energy Cette fenêtre permet d’autoriser les transferts de chaleur. Define -> Models -> Viscous Cette fenêtre permet de définir la viscosité du fluide.

Define -> materials Cette fenêtre permet de définir le fluide en écoulement. Par défaut le fluide set de l’air. Si on désire utiliser un autre fluide, il faut le charger à partir d’une base de données appelée Database. On peut alors rentrer les caractéristiques du fluide.

Define -> Operating Conditions Cette fenêtre permet de définir la pression de référence (dans le cas d’un fluide compressible, il est préférable de prendre P=0 Pa et de rentrer la pression du fluide dans les conditions limites).

Define -> Boundary Conditions Cette fenêtre permet de définir les conditions limites associées au modèle. pressure-far-field permet de définir les conditions à l’infini (vitesse et direction du fluide, pression, température) wall botom et wall top permettent de définir les caractéristiques limites des parois.

PARAMETRAGE DE LA SOLUTION

solve -> controls ->solution Cette fenêtre permet de sélectionner les équations que le logiciel doit prendre en compte pour son calcul. On peut sélectionner le degré des équations que le logiciel va utiliser.

solve -> monitors -> résidual Cette fenêtre permet de définir la précision du calcul. On donne la valeur à partir de laquelle le logicielle considère la convergence effectuée. Décocher l’option « plotting » permet de suivre la convergence du calcul pendant l’exécution de celui-ci et de l’arrêter s’il diverge.

solve->initialize->initialize Cette fenêtre permet de déterminer les conditions initiales du calcul itératif (on peut considérer qu'au début les conditions sont les mêmes partout en sélectionnant pressure far field.) solve -> iterate Cette fenêtre permet de définir le nombre d’itérations de calcul

EXPLOITATION DES RESULTATS

Plot -> XY Plot Cette fenêtre permet d’afficher différentes courbe (pression, vitesse,…) en parcourant le profilé suivant X ou Y croissants. Display -> Contours Cette fenêtre permet d’afficher des cartes de répartition d’iso valeurs (pressions, vitesses…)

Report -> Forces Cette fenêtre permet d’afficher les efforts qui s’appliquent sur les parois du modèle. Il faut sélectionner la direction sur laquelle l’effort est projeté. Il sera affiché l’effort des forces de pression et visqueuse sur chaque parois et la somme de toutes ces composantes.

EXEMPLE CONCRET

Nous avons effectué une étude simple sous fluent afin de vérifier la validité de notre tutorial. Nous avons ainsi étudié une aile d’avion soumise à l’action de l’air dans l’axe de l’aile avec une vitesse infinie de Mach 0,8. Le profile de l’aile et le maillage de l’environnement ont été réalisée au préalable par le mailleur Gambit.   Caractéristiques ·        Uinf = 0.8 Mach ·        P = 101325 Pa ·        1000 itérations ·        Précision de convergence 0.0001 ·        De l’air considérée comme gaz idéal ·        Viscosité laminaire

Répartition de la température Maillage Répartition de la température Pression dynamique et statique

Amplitude de la vitesse (global / zoom) Evolution de la pression dynamique et statique le long de la parois