Réflexions pour le calcul 3D

Les simulations 2D étant terminées, nous pouvons envisager des calculs en 3D qui nous donneront des résultats reflétant mieux la réalité. Cependant les calculs en 3D prennent plus de temps et demande une réflexion précise en amont afin d'obtenir le plus rapidement possible une simulation la plus proche de l'écoulement dans le SEV de Pau.

Choix de la géométrie et maillage

Nous avons observé avec les calculs 2D (les revoir ici) que les recirculations sont assez semblables pour toutes les géométries avec un léger avantage pour les géométries qui perturbent le plus l'écoulement. A partir de ces résultats et par souci de simplicité pour commencer nos calculs, nous travaillerons avec la géométrie suivante :


Nous avons gardé les mêmes dimensions que celles que nous avions en 2D en extrudant sur une hauteur de 2 m. Notre domaine a maintenant pour dimension 3x15x2 mètres. Pour des raisons de temps de calcul, nous n'avons pas pu résoudre le maillage aussi finement que nous l'aurions souhaité. Le maillage choisit est donc celui-ci :

 

Le domaine est maillé uniformément avec des cellules de 5cm de côté, à l'exception des bords. Ceux-ci possèdent une couche de deux étages de mailles plus petites afin de limiter les effets des murs. Le maillage comporte maintenant plus de 800 000 mailles et le temps de calcul devient conséquent.

 

Modèle physique et initialisation

 

Contrairement aux calculs 2D menés précédemment, nous réaliserons un calcul multiphasique (eau et air) afin de visualiser la surface libre de l'écoulement et les variations de hauteurs d'eau. Nous avons donc décidé de prendre une hauteur de domaine de 2m, afin de pouvoir faire face aux possibles modifications de hauteur d'eau (initialement la hauteur est de 1 m, mais il se peut que le niveau monte à l'approche des épis).

Nous avons paramétré le modèle physique que nous voulions pour modéliser au mieux notre zone du parcours. Nous nous sommes placés dans un cas multiphasique, non stationnaire et turbulent, à densité constante pour l'eau et un comportement de gaz réel pour l'air (bien qu'ici, le comportement de l'air n'a qu'une influence négligeable sur celui de l'eau) et enfin la prise en compte de la gravité, pour donner une légère pente au domaine, afin d'approcher au mieux les conditions physiques réelles.

Notre première idée était de remplir entièrement le domaine à une hauteur d'eau (1 m) puis de mettre uniquement comme condition limite une vitesse d'entrée de 1m/s sur une hauteur de 1 m. Il s'est avéré que le code ne supportait pas ce genre de condition initiale : il divergeait car cela créait, au niveau des mailles en contact avec les épis, de fort pic de pression à l'amont de l'épi et de fortes dépressions -voire des pressions négatives- à l'aval de celui-ci. Il a donc fallu initialiser le domaine vide et le laisser se remplir, ce qui rallonge encore le temps de calcul.

 

Retour au plan (Etude locale)

Vers Résultats 3D

 

Powered by Drupal - Modified by Danger4k Webmaster :