XFLOW, La simulation d’écoulement fluidique haute fidélité par la méthode de Lattice Boltzmann
Basé sur la méthode de Lattice Boltzmann (Boltzmann sur réseau), le logiciel XFlow propose une véritable avancée technologique pour les simulations multi-fluides et multiphysiques en dynamique des fluides (CFD). Il vous autorise à simuler des phénomènes difficilement accessibles avec les méthodes industrielles traditionnelles (éléments et volumes finis).
XFlow vous permet également de simplifier et de réduire les délais de mise en œuvre des simulations fluides grâce à sa technologie sans maillage. Les ingénieurs peuvent dès lors se concentrer sur les itérations et l’optimisation de leurs conceptions.
Cette technologie de pointe permet de venir à bout de problèmes CFD complexes impliquant des phénomènes aérodynamiques transitoires hautes fréquences sur des géométries réelles en mouvement, de résoudre des écoulements multiphasiques complexes, d’analyser des problèmes de surface libre, et de prendre en compte des phénomènes d’interaction fluide-structure. Le modèle WMLES (Wall-Modeled Large Eddy Simulation) autorise une modélisation fidèle et précise de la turbulence de l’écoulement.
Les fonctionnalités d’XFlow vous permettent donc de limiter les tests physiques et de prendre plus rapidement les meilleures décisions de conception, cela à travers une interface épurée et une mise en donnée très rapide.
FONCTIONNALITES CLES
La génération automatique du réseau (lattice) de XFlow et ses fonctions d’affinage adaptatives minimisent les saisies de l’utilisateur qui s’affranchit dès lors des tâches longues et fastidieuses de génération du maillage volumique. Cela permet aux ingénieurs de concentrer la plus grande partie de leurs efforts sur l’itération et l’optimisation des conceptions, plutôt que sur le processus de maillage.
Par ailleurs, avec l’approche de discrétisation de XFlow, la complexité des surfaces de vos géométries n’est pas un facteur limitatif. Le réseau sous-jacent peut être contrôlé à l’aide d’un petit ensemble de paramètres. Le réseau s’adapte à la qualité de la géométrie en entrée et à la présence de pièces mobiles.
XFlow est également capable d’affiner la qualité de la solution dans les écoulements et près des parois, en s’adaptant dynamiquement à la présence de forts gradients et en affinant le sillage au fur et à mesure que le débit se développe.
L’ensemble de ces fonctionnalités vous permettent de :
- Simplifier et réduire les délais de mise en œuvre des simulations fluides,
- Modéliser précisément la turbulence,
- Simuler les écoulements autour de géométries complexes,
- Simuler les écoulements avec des corps mobiles (structures tournantes, volets mobiles par exemple) ou avec des conditions limites variables dans le temps (ouverture de clapets, de vannes …),
- Simuler des écoulements mono ou multiphasiques,
- Simuler les écoulements à surfaces libres (jets, lubrification…),
- Simuler des phénomènes aéro-acoustiques et vibroacoustiques,
- Modéliser des écoulements en régimes transsoniques et supersoniques,
INTERFACE
L’interface graphique de XFlow est un environnement convivial, configurable et unifié pour le prétraitement, la résolution et les post-traitements de vos simulations. Il est ainsi facile de configurer vos modèles, même les plus élaborés, car la complexité de votre géométrie n’est pas un facteur limitant.
On retrouve également des fonctionnalités avancées de rendu qui offrent une visualisation réaliste, permettant de mieux comprendre les performances du point de vue des écoulements et de la thermique, même en cours de simulation.
METHODES NUMERIQUES
La méthode Lattice Boltzmann employée dans XFlow appartient à la famille des méthodes de résolutions basée sur des particules. L’écoulement est résolu en résolvant la collision statistique de particules, dont la densité de présence est calculée autour des points d’un réseau cartésien. Cette technologie permet une distribution des particules automatique quelle que soit la géométrie des obstacles. Des paramètres permettent de raffiner autour de ceux-ci, dans le sillage ou encore dans des zones ciblées.
L’aspect instationnaire inhérent à la méthode Lattice Boltzmann et l’accessibilité des tenseurs des vitesses de déformations s’associent particulièrement bien avec un modèle de turbulence de type LES (Large Eddy Scale), permettant de traiter avec réalisme la turbulence instationnaire.
XFlow permet également de traiter des problèmes d’interactions fluide – structure (FSI), avec des corps rigides libres, des corps rigides à mouvements imposés, ou du couplage fort avec Abaqus avec des corps déformables. XFlow peut également se coupler avec Simpack et FMU.
PERFORMANCES
La résolution des simulations XFlow est totalement parallélisable sur plusieurs coeurs. XFlow peut être utilisé sur de simples stations de travail ou portables, tout comme sur des clusters de calcul. La vitesse du calcul évolue quasi linéairement avec le nombre de cœurs.
Retrouvez ci-dessous une vidéo de présentation de la solution XFlow: