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Modélisation 3D des GMP

5 jours MOT/MS3D
Niveau
Expertise
Public
  • Cette formation s’adresse aux ingénieurs, cadres et techniciens travaillant dans le domaine des Groupes Motopropulseurs, désirant connaître les techniques de modélisation et de simulation 3D applicables aux moteurs et aux boîtes de vitesse. Ces outils s’inscrivent dans une démarche de conception numérique des architectures, des systèmes, des pièces et du contrôle qui composent les GMP.
Finalité
  • Cette formation apporte une vue d’ensemble de la modélisation 3D appliqués au moteur : modélisation des fluides, de la combustion, de la thermique et de la mécanique.
Objectifs
  • À l’issue de la formation, les participants pourront :
  • modéliser les éléments constitutifs d’un GMP en 3D: les organes, des composants, des circuits, des fluides et des systèmes,
  • mettre en œuvre et paramétrer les composants d’un modèle 3D,
  • utiliser les modèles 3D et les simulations 3D pour concevoir des systèmes liés au GMP,
  • calculer les critères et les paramètres dimensionnant des systèmes constitutifs d’un moteur à combustion interne.
Pré-requis
  • Pas de prérequis pour cette formation.
Les + pédagogiques
  • Cette formation se base sur un aller-retour permanent entre théorie et pratique, savoir et savoir-faire.
  • Conception de modèles 3D complets de parties ou pièces de moteurs sur une base Open-FOAM.
  • Cas concrets d’étude par la simulation 3D.
  • Simulation et exploitation des modèles 3D a des fins de conceptions des systèmes : système d’air, chambre de combustion, circuit de refroidissement, circuit de carburant, pièces mécaniques du moteur.

MODÉLISATION & SIMULATION 3D DES FLUIDES 1.5 jours
  • Notions fondamentales sur la modélisation et la simulation numérique 3D. Comment se positionne la simulation 3D par rapport à la simulation 0D et 1D dans un processus de conception d’un système GMP.
  • Fondamentaux de la modélisation des fluides : approche Eulérienne, Lagrangienne, équations de Navier-Stokes, conservation de masse, de quantité de mouvement et d’énergie, nature de l’écoulement, notion de couche limite, notion de compressibilité, définition de la viscosité, équation de Barre Saint-Venant, coefficients de débit, propagation d’ondes de pression. Écoulement moyen et écoulement instantané, turbulence (RANS et LES).
  • Discrétisation spatiale, maillage, schéma numérique de résolution, solveurs et comparaison de logiciels, principes de fonctionnement et propriétés de ces logiciels.
  • Modélisation des composants des fluides compressibles : modélisation des conduits et des volumes, modélisation des vannes et des soupapes, modélisation des composants de la suralimentation.
  • Modélisation des composants des fluides incompressibles : modélisation des circuits hydrauliques, modélisation des pompes, prise en compte de la déformation des flexibles.
  • Détermination des caractéristiques et calibration des modèles des composants.
  • Application de la modélisation sur base d’outil de simulation Open-Foam : initiation à Open-Foam, principes et fonctionnement du logiciel ; mise à niveau informatique ; construction d’un modèle de circuit d’air, modélisation du circuit d’air, construction de la peau, maillage, étude paramétrique ; construction d’un modèle de circuit hydraulique, modélisation d’un flexible de carburant, études paramétriques.
MODÉLISATION & SIMULATION 3D DE LA COMBUSTION & DES ÉMISSIONS 1.5 jours
  • Introduction à la modélisation de la combustion, dégagement de chaleur, vitesse de combustion, création des espèces chimiques, cinétique chimique, notion de délai d’auto-inflammation, notions de cliquetis, flamme de pré-mélange et de diffusion, vitesse de propagation laminaire et turbulente, couplage aérodynamique-combustion, variation cycle à cycle, aspect statistiques liés aux modèles de combustion, …
  • Modèle 1 zone, 2 zones, 3 zones et multizones. Modèles de propagation de flamme 3D en essence, paramètres influents la modélisation.
  • Modèles de flamme de diffusion 3D en Diesel, paramètres influents la modélisation.
  • Modélisation prédictive des émissions, modélisation statistiques des émissions : cartographies et réseaux de neurones.
  • Modélisation de la combustion 3D : modèles CFD, modèle de transfert thermique, d’aérodynamique, modèle de combustion, modèles chimiques.
  • Discrétisation spatiale, maillage, schéma numérique de résolution, solveurs et comparaison de logiciels, principes de fonctionnement et propriétés de ces logiciels.
  • Modélisation des composants : modélisation du jet du carburant, du taux d’introduction, du cylindre, de la géométrie de chambre de combustion, du piston, de l’étincelle, maillage dynamique de la chambre de combustion.
  • Calibration des modèles 3D.
  • Application générique sur Open-Foam : création d’un modèle moteur et maillage dynamique, modélisation de la combustion.
MODÉLISATION & SIMULATION 3D DE LA THERMIQUE 0.75 jour
  • Fondamentaux de la modélisation thermique, conduction, convection naturelle et forcée, rayonnement, inertie thermique, équations de bilan thermique, nombres adimensionnels en thermique : Prandtl, Nusselt.
  • Modélisation des composants : composants fluide et combustion intégrant des modèles thermique, échangeurs, thermostats, modèles de pertes aux parois.
  • Caractérisation de composants, nature des matériaux, masses, chaleur massique, épaisseurs, …
  • Applications sur Open-FOAM : construction d’un modèle d’échangeur, étude paramétrique sur le modèle d’échangeur.
MODÉLISATION & SIMULATION 3D DE LA MÉCANIQUE 0.75 jour
  • Fondamentaux de la modélisation mécanique : inerties, raideurs et amortissement, déformations en torsion.
  • Modélisation composants : masses, ressorts, amortisseurs, conversion de mouvement, réducteurs, arbres, forces, vitesses, moments.
  • Exemples d’application de la modélisation 3D au design des moteurs, modélisation des pièces et études des systèmes mécaniques : piston, arbres, bloc moteur, collecteurs, culasses.
  • Applications : modélisation et étude paramétrique d’un système mécanique.
COUPLAGE 3D & CONDITIONS AUX LIMITES 0.5 jour
  • Utilisation de la modélisation 3D au juste nécessaire.
  • Conditions aux limites.
  • Réduction des modèles 3D en modèles 1D ou 0D.
  • Procédure de couplage d’un modèle 3D à un modèle 1D ou 0D.
  • Application : exemple de couplage avec GT-Power et Open-Foam.
Calendrier des formations 2017
Langue Dates Lieu Prix Inscription
09 - 13 Oct Rueil 2 590 € En ligne