Le module NS de Fluidyn MP propose une suite de solveurs pour différents types d’écoulements. Des solveurs basés sur la pression et la densité sont disponibles pour répondre à divers degrés de précision selon le type d’écoulement attendu. Le solveur implicite, NS-NT, peut simuler des écoulements stationnaires ou faiblement transitoires. NS-MB, un solveur semi-implicite à progression temporelle, est très efficace pour les cinétiques de réaction ou pour des schémas d’écoulement changeants. NS-TVD est utilisé lorsque toutes les équations – quantité de mouvement, énergie et équation d’état – doivent être résolues simultanément, comme dans le cas des écoulements hautement compressibles, à nombre de Mach élevé ou lors de détonations.
Écoulements externes et internes
Fluidyn MP-NS simule l’écoulement des fluides à l’intérieur et autour de configurations géométriques complexes.
Plusieurs schémas numériques disponibles permettent une représentation précise de tous types d’écoulements, allant des écoulements incompressibles aux écoulements hautement compressibles, des écoulements à surface libre aux écoulements chargés de particules discrètes, et des écoulements stationnaires aux écoulements fortement instationnaires (explosions).
Fluidyn MP-NS propose des solveurs basés sur la pression et la densité, offrant une grande flexibilité pour diverses simulations d’écoulement. Les configurations de maillage peuvent être multi-blocs structurés, non structurés ou hybrides, et peuvent être stationnaires ou mobiles. Il gère efficacement des scénarios complexes, y compris des maillages non conformes aux limites ou à l’intérieur du domaine, garantissant des solutions précises et robustes pour des géométries complexes.
Écoulements turbulents
Les modèles de turbulence suivants sont disponibles dans Fluidyn-MP NS:
- Modèle standard avec corrections de compressibilité
- Modèle k-e RNG (Re-normalization group)
- Modèle k-e de Chen-Kim
- Modèle de longueur de mélange, Baldwin-Lomax, Cebeci-Smith
- Simulation des grandes échelles (LES) utilisant le modèle de Smagorinsky pour la sous-maille (SGS)
La condition de loi des parois non-équilibrée est utilisée aux parois solides.
Ecoulement Multiphasique
Les modèles Eulérien-Lagrangien et Eulérien-Eulérien sont disponibles pour les écoulements multiphasique.
Les problèmes de surface libre sont généralement simulés par la méthode Volume of Fluid (VOF). Dans certains cas, un couplage Lagrangien-Eulerien peut également être utilisé.
Pour les écoulements à travers des obstructions, la porosité de surface (plaques perforées) et la porosité volumique peuvent toutes deux être simulées. Des modèles Local Thermal Equilibrium (LTE) et Local Thermal Non-Equilibrium (LTNE) sont disponibles pour simuler le transfert de chaleur dans les milieux poreux. Un modèle de dispersion anisotrope est également disponible pour le transport des solutés.
Des phénomènes tels que l’ébullition, la condensation, la fusion et la solidification peuvent également être résolus.
Ecoulements Réactifs
Fluidyn MP utilise différents types de modèles de réaction en fonction de la cinétique chimique et de la turbulence à modéliser.
En plus de la combustion ou des réactions gazeuses, il peut également être utilisé pour la combustion de gouttes ou de surface libre.
Déflagration et Détonation
Pour des cinétiques chimiques à taux élevé, comme la déflagration, Fluidyn-MP résout un système couplé d’équations de la quantité de mouvement et de l’énergie à l’aide d’un solveur temporel.
Pour la détonation des explosifs solides, un solveur spécifique basé sur la densité est utilisé pour résoudre les équations JWL des explosifs. L’algorithme du solveur a été spécialement développé pour construire le front de détonation de Chapman-Jouguet avec un nombre minimal de mailles. Ainsi, une onde de pression de détonation, à l’intérieur d’une géométrie 3D non sphérique des explosifs solides, peut également être simulée. Le déclenchement peut avoir une source linéaire ou ponctuelle, donnant lieu à des ondes cylindriques ou sphériques.