CFD - Computational Fluid Dynamic ou modélisation dynamique du fluide

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Description

L'analyse CFD (ComputationalFluidDynamic) vous permet d'étudier la répartition des températures, pressions, du confort, la vitesse d'air d'une zone intérieure ainsi que les vents et champs de pression à l'extérieur d'un bâtiment.CFD signifie ComputationalFluid Dynamics. Il regroupe l’ensemble des méthodes de calculs numériques permettant de prévoir la température de l’air, sa vitesse, sa direction dans un espace ouvert ou fermé.Répondre à des questions telles que :Quel effet mon (mes) bâtiment(s) a ou ont-ils sur le vent ?Quelle est la distribution de température dans une pièce de grande hauteur sous plafond ?Quelle est l’efficacité des diffuseurs d’air en fonction de leur placement, de la vitesse d’air ?Les radiateurs peuvent-ils être mieux positionnés pour optimiser le confort ?Le module CFD DesignBuilder 3DEst conçu spécialement pour offrir aux utilisateurs un outil de prédiction des flux d’air et des distributions de température à l’intérieur et à l’extérieur d’un bâtiment de la même façon que les logiciels dédiés mais à un prix défiant toute concurrence et sans besoin de l’assistance d’un spécialiste.L’usage des logiciels CFD actuels s’avère gourmand en temps et nécessite une attention particulière pour mettre en place géométries correctes et les conditions aux limites. Utiliser le module CFD de DesignBuilder réduit drastiquement ces tâches en fournissant automatiquement la géométrie et les conditions aux limites.Les températures, flux de chaleur et volumes d’échange d’air, calculés par EnergyPlus peuvent être employés comme conditions aux limites en précisant simplement l’heure et la date d’analyse CFD souhaitée.L’interface CFD est conçu pour permettre des analyses ‘pousse bouton’ à l’aide de données automatiquement générées mais avec option pour les utilisateurs plus expérimentés de modifier ces données. Cette approche autorise les utilisateurs à obtenir des analyses CFD 3D fiables sans recours à une connaissance spécialisée des modèles numériques.Quelques fonctionnalités clés :Les grilles 3D sont générées automatiquement depuis la géométrie du modèle et les conditions aux limites par l’usage d’algorithmes promouvant les solutions optimales de convergenceLe moteur CFD est bâti autour de l’algorithme SIMPLER qui est l’une des méthodes les plus largement diffusées et utilisées. Les turbulences sont modélisées à l’aide du modèle k-e très documenté et ayant fait l’objet de nombreuses recherches. D’autres modèles seront par la suite ajoutés pou répondre à des applications spécifiques.L’interface inclus de nombreux outils pour les conditions aux limites tels les diffuseurs d’air, les extracteurs, patch de températures, etc. Une bibliothèque de composants est fournie proposant des radiateurs, ventilo-convecteurs, meubles, occupants, etc. à placer n’importe où et automatiquement pris en compte dans l’analyse.Les conditions aux limites peuvent être déduites d’une simulation EnergyPlus antérieureLes résultats 3D CFD sont affichés à l’aide du moteur graphique DesignBuilder OpenGL offrant des images impressionnantes, faciles à interprétées, des films de vecteurs de vitesse, des contours de températures, des iso-surfaces, des écoulements de particules, etc.

Commentaires

DesignBuilder est un logiciel de simulation dynamique, possédant une interface graphique offrant de nombreuses fonctionnalités non disponibles simultanément dans les logiciels existants :Calcul des déperditions/gains thermiques de l'enveloppe en hiver/étéDimensionnement du chauffageDimensionnement du rafraichissement par ventilation naturelle et/ou climatisationSimulation dynamique (STD) restituant des données de confort, de bilan thermique, ventilation, etc.Construction en 3D réaliste avec vue des ombres portées (maquette BIM)Modeleur du bâtiment incluant des assistants de création de fenêtre, composition de la construction, détection automatique du type de paroi qui vous évitent de nombreuses saisies ou dessinGestion de l'occupation, de la ventilation mécanique, des ouvertures de fenêtre, de l'occultation des baies, des apports internes ... par planning paramétrable selon le type de jour, les mois, les heures (ou infra horaire)Economie d'énergie : free-cooling, récupérateur d'énergie sur air extrait, ventilation nocturne, gradation de l'éclairage selon la luminosité, régulation des températures d'air soufflé selon la demande, volume d'air variable ... déjà disponible en quelques clics.Plusieurs centaines de matériaux et exemples sont livrés en français avec le Pack FrançaisCarte d'éclairement naturel, FLJCalculs RT2012Calculs LEED concernant ASHRAE 90.1 et EAp2Calcul en coût global à l'aide de fonction puissante d'estimation des coûts de construction, d'énergie, de cycle de vie basé sur la maquette BIMModule d'optimisation vous permettant de déterminer les paramètres du bâtiment offrant le meilleur compromis coût, confort, GES

Voir l'étude de cas liée à cette solution : BMCE Bank Of Africa Academy

Auteur de la page

  • Meryem Agadi

    Market Coordinator of Building and Infrastructures and Green Building Manager

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