Présentation
RÉSUMÉ
La conception et l’optimisation d’échangeurs de chaleur, pièces d’importance des systèmes de propulsion de certains navires, demandent de développer des méthodes de simulation nouvelles, offrant aux ingénieurs la possibilité de connaître de manière plus précise la performance et de pouvoir aussi optimiser le faisceau de tubes. Ce retour d’expérience est consacré à un projet de recherche de long terme engagé par un grand groupe industriel en collaboration avec deux partenaires académiques, pour développer une méthodologie globale de simulation des caractéristiques thermiques et hydrauliques d’échangeurs.
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Lire l'articleAUTEUR(S)
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Vincent MELOT : Ingénieur-chercheur - Naval Group Indret – La Montagne, France
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Joris BARDOU : Ingénieur-chercheur - Naval Group Indret – La Montagne, France
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Jean-François SIGRIST : Ingénieur-chercheur, journaliste scientifique - Expertise & communication scientifiques (eye-PI) – Tours, France
INTRODUCTION
Les usages industriels de la simulation numérique ne cessent de se diversifier, bénéficiant d’innovations constantes, fruits du travail collaboratif des mondes académique et industriel. Le présent retour d’expérience en donne un exemple sur les problématiques de dimensionnement et d’optimisation d’échangeurs de chaleur utilisés dans les systèmes de propulsion de navires technologiques (sous-marins, porte-avions). Améliorer les performances de ces échangeurs de chaleur, conçus afin de répondre à un cahier des charges aux fortes exigences opérationnelles et fonctionnelles (compacité, sûreté, durabilité, etc.), demande de disposer de méthodes numériques à la fois précises et rapides, pour produire des données utiles aux ingénieurs et aux concepteurs.
Un programme de recherche engagé sur près d’une décennie par un constructeur naval d’envergure internationale, en collaboration avec des chercheurs académiques experts en modélisation et simulation d’écoulements complexes, a permis de mettre au point une méthode de calcul innovante. Validée par confrontation avec des résultats de référence (essais et calculs), la modélisation physique et numérique proposée a atteint une maturité technologique permettant son usage pour répondre à des besoins industriels concrets.
Domaine : innovation, recherche collaborative.
Entreprises concernées : constructeurs (industrie navale, énergies), éditeurs de logiciels (calcul scientifique, simulation numérique, HPC), bureaux d’études (conception de systèmes de propulsion, de récupération d’énergie).
Technologies/méthodes impliquées : modélisation numérique, calcul scientifique, éléments finis.
Secteurs : constructions mécaniques, ingénierie navale, production d’énergie.
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MOTS-CLÉS
simulation numérique | échangeurs de chaleur | modèles d’ordre réduit | études paramétriques
DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)
Optimiser les performances thermo-hydrauliques d’échangeurs de chaleur
Contexte-enjeu-objectifs du projet
Sources bibliographiques
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