Présentation du projet

Contexte industriel

Contexte Industriel

 

La simulation d'écoulements trouve énormément d'applications industrielles. Cependant, de nombreux marchés restent inexploités en raison du coût des logiciels de CFD. Pour cette raison, le groupe Altran a commencé un projet de validation du solveur libre OpenFOAM, ce qui permettrait à des entreprises plus petites et avec moins de moyens d'avoir accès à un logiciel gratuit.

La validation thermique d'OpenFOAM passe par la validation de nombreux cas tests, effectués lors d'expériences ou de simulations en laboratoires validés par l'Université de Manchester, et disponibles sur le site Ercoftac. Il conviendra de valider des solveurs incompressibles, laminaires et turbulents et de modéliser des écoulements confinés, en 2D et en 3D.

Nous avons donc choisi un cas, le numéro 45 de la base de donnée Ercoftac, simulant un écoulement turbulent entre deux plaques parallèles chauffées.

Présentation d'OpenFOAM

Présentation d'OpenFOAM

OpenFOAM est un logiciel de CFD libre développé par OpenCFD Ltd au Groupe ESI et distribué par OpenFOAM Foundation. Il utilise la méthode des volumes finis pour résoudre les équations aux dérivées partielles connues dans le domaine de la mécanique des fluides.

Un des principaux avantages d'OpenFOAM est qu'il propose  de très nombreux solveurs codés en C, modifiable par l'utilisateur. Celui ci peut alors calculer de nouvelles variables en fonction de nouvelles équations différentielles. La difficulté de ce logiciel est qu'il ne possède pas d'interface graphique : toutes les informations sont contenues dans des fichiers texte, ce qui peut le rendre difficile à prendre en main.

La génération du maillage peut soit se faire à partir du logiciel libre Salome, soit directement dans les fichiers texte du cas en utilisant une simple ligne de code "blockMesh". Un autre outil permet de faire le post-processing : paraFoam, qui est une variante de Paraview adapté à la lecture de résultats obtenus avec OpenFOAM.

Après une prise en main et une recherche des fonctions à utiliser pour les conditions aux limites, voici le premier résultat obtenu à partir d'icofoam, solveur d'écoulements incompressibles et laminaires :