Couplage thermomécanique

Résumé et principaux résultats

L'étude est destinée à démontrer la faisabilité d'une prévision des contraintes d'origine thermique dans les milieux solides soumis à des transferts thermiques provenant de causes diverses. Effectuée en collaboration entre le CETIM et le CETIAT, elle repose sur le couplage entre le code FLUENT et le progiciel CASTOR.

Cette étude s'appuie sur 2 exemples issus des préoccupations des ressortissants de chacun des 2 centres : un réservoir de méthane sous pression pour le CETIM, et un échangeur de chaudière murale pour le CETIAT.
Les simulations numériques des écoulements et transferts thermiques sont effectuées au CETIAT au moyen du code FLUENT de manière à déterminer les champs de température dans les milieux solides. A partir de ces champs, le CETIM effectue les calculs de contraintes thermiques au moyen du progiciel CASTOR.
Le problème central concerne la forme dans laquelle les résultats thermiques sont transmis du CETIAT vers le CETIM comme données du calcul mécanique. Après examen des différentes possibilités, nous avons finalement convenu que pour chacun des exemples traités, le CETIM fourni au CETIAT l'ensemble des coordonnées des points pour lesquels le CETIAT détermine la valeur de température et du gradient thermique dans le sens de l'épaisseur.

Au cours de cette étude, nous avons pu mettre en place une méthodologie permettant de modéliser les contraintes d'origine thermique de pièces industrielles. Notamment l'interfaçage des 2 codes de calcul FLUENT et CASTOR a été réalisé. La méthode choisie est suffisamment générale et robuste pour s'adapter à tous les types de géométries.
La faisabilité de la méthode a pu être démontrée sur 2 cas de calcul réalistes et représentatifs des préoccupations des industriels ressortissants des 2 centres partenaires de l'étude (CETIM et CETIAT)

Commissions

Appareils à combustion

Thème

Séchage - Energies radiantes et Thermique générale

Mots-clés

Echangeurs à ailettes, Modélisation

Auteurs

PERRIN Gérald