Simulation numérique pour eau de refroidissement

Dans le secteur industriel, le dimensionnement des tuyauteries présente un intérêt majeur. Prévoir les pertes de charge d’un écoulement dans une tuyauterie permet d’améliorer la durée de vie du réseau fluide. Anticiper le comportement d’un écoulement fluide dans une tuyauterie permet également de diminuer l’énergie consommée par les générateurs de pression ou de débit.

Dans le cadre de la conception d’un banc d’essais, notre client souhaitait dimensionner un réseau d’eau de refroidissement à haute pression : 100 Bar. Le consommateur à refroidir est composé de plusieurs compartiments. Chaque compartiment génère des pertes de charges différentes. Or l’ensemble de l’eau de refroidissement est collecté en aval du banc d’essais pour être convoyé vers une cuve de récupération.

L’étude d’écoulement fluide consistait donc à vérifier deux points :

• Etudier les pertes de charges du réseau afin de confirmer le bon dimensionnement des pompes (couple débit pression)
• Dimensionner le réseau de retour de l’eau de refroidissement. Etant donné que les pertes de charge des compartiments du banc d’essais à refroidir sont différentes, la simulation d’écoulement fluidique a permis de mettre en avant des phénomènes de recirculation. Pour compenser cette recirculation, Solidworks Flow Simulation a permis de dimensionner et de tester des orifices calibrés, organes déprimogènes, afin d’équilibrer les pressions dans chacune des tuyauteries de retour.

CONCEPTION :

Une liasse de plans a été remise à DUFFAU. Le réseau de tuyauterie a été entièrement reconçu sur SolidWorks afin de vérifier les passages de tuyauteries dans les locaux techniques et d’établir une nouvelle liasse de plan à jour.

Une fois le réseau d’eau conçu, la modélisation en 3D du fluide a permis d’en prévoir le comportement. Les orifices calibrés une fois dimensionnés ont permis de concevoir un collecteur de refoulement adapté au moyen d’essais du client.

CONTENU DE LA PRESTATION :

• Modélisation en 3D du réseau fluidique existant grâce à une liasse de plans fournie par le client
• Conception des tronçons de tuyauterie manquants dans la galerie technique
• Etude fluidique pour dimensionnement des tuyauteries et estimation des pertes de charge
• Modélisation et étude des phénomènes de recirculation au niveau du collecteur de retour
• Dimensionnement des orifices calibrés pour supprimer le phénomène de recirculation dans le collecteur de retour
• Rédaction d’un rapport de simulation d’écoulement fluide