Nouvelles possibilités de simulation pour les études de technologie des fluides et de l'énergie au Fraunhofer IFAM Dresden.

Nouvelles possibilités de simulation pour les études sur les technologies des fluides et de l’énergie

Simulation Nouvelles possibilités de simulation pour les études sur les technologies des fluides et de l’énergie

Editeur: Isabell Page

Les installations de simulation du Fraunhofer IFAM à Brême ont été agrandies pour permettre une étude encore meilleure des processus d’écoulement et d’énergie dans les matériaux.

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Nouvelles possibilités de simulation pour les études de technologie des fluides et de l’énergie au Fraunhofer IFAM Dresden.

En particulier, les nouvelles compétences permettront également l’investigation des systèmes et des réseaux et la prédiction des matériaux à changement de phase (PCM) et de leur comportement et effets dans les composants. Par exemple, l’outil open source OpenFOAM, qui est utilisé pour les simulations de flux, est nouveau dans le portefeuille. Le logiciel offre aux scientifiques beaucoup plus de possibilités de développement et de mise en œuvre de modèles.

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Fig. 3: Simulation CFD du préchauffage du matériau.

Le logiciel COMSOL Multiphysics propose également de nouvelles options. Il est utilisé pour les calculs mécaniques structurels en déterminant la répartition des contraintes dans les solides sous une charge mécanique définie. En outre, COMSOL Multiphysics peut désormais également être utilisé pour la conception de systèmes thermiques avec des matériaux à changement de phase, tels que ceux que l’on trouve dans les systèmes de stockage de chaleur. Cela complète idéalement les recherches sur les processus couplés de flux et de transport d’énergie en tant que domaine d’application existant du logiciel du Fraunhofer IFAM de Dresde.

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De plus, les chercheurs ont récemment pu utiliser l’outil open source OpenModelica pour calculer des systèmes à partir de composants spatialement nuls et unidimensionnels. Cependant, la technologie de simulation n’a pas seulement été étendue pour la propre recherche. Grâce à l’extension COMSOL Application Builder, des programmes spécifiques au client qui sont utilisés directement par le client peuvent désormais également être développés.

Avec l’aide des nouvelles solutions internes, les données des processus d’imagerie (tomographie de microstructure) peuvent être converties en modèles 3D calculables, à la fois basés sur le voxel et lissés, et exportées sous forme de fichiers STL. Ainsi, les processus de flux et de transport d’énergie dans les microstructures peuvent être calculés plus en détail qu’auparavant.

Le nouveau logiciel étend le portefeuille de logiciels déjà existant pour le calcul de la distribution de vitesse et de pression dans les flux (Computational Fluid Dynamics, CFD), les champs de température stationnaires et instationnaires des solides (Heat Transfer) et la prise en compte des flux non isothermes (Conjugate Heat Transfer , CHT) de manière idéale.

En modélisant les influences statistiques des micro-défauts, les caractéristiques locales des matériaux peuvent être calculées, les faiblesses d'une conception peuvent être identifiées et le processus de production peut être optimisé de manière ciblée.

La modélisation, le calcul numérique et la simulation des processus fluidiques et énergétiques dans les composants et les systèmes sont utilisés dans le département de gestion de l’énergie et de la chaleur de Fraunhofer IFAM Dresden pour une variété d’applications.

Par exemple, pour clarifier des questions détaillées dans les systèmes d’écoulement et d’énergie, telles que le recalcul et l’analyse ainsi que la prédiction et l’estimation des paramètres. Des bancs d’essais spécifiques au client peuvent également être développés et conçus. De plus, les scientifiques mènent des recherches sur l’optimisation thermique et géométrique des composants et effectuent des analyses de résistance des composants soumis à des contraintes thermiques et mécaniques.

(Numéro ID: 47044838)

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