projet mécanique des fluides

PROJET DE LA MECANIQUE DES
FLUIDES
Réalisée par :
EL FAIZ Fatima
Filière :
Génie Mécanique

GENERALITE
La mécanique des fluides est une branche de la physique qui étudie le comportement des
fluides, tels que les liquides et les gaz, lorsqu'ils sont soumis à des forces et à des
mouvements. Elle concerne les propriétés et les phénomènes liés aux fluides, tels que la
pression, la viscosité, l'écoulement, la turbulence, la portance et la traînée.
La mécanique des fluides repose sur les lois fondamentales de la physique, telles que les lois
de conservation de la masse, de la quantité de mouvement (ou de l'impulsion) et de l'énergie.
Ces lois permettent de décrire les interactions entre les forces appliquées aux fluides et les
changements résultants dans leur mouvement et leur équilibre.
Dans l'étude de la mécanique des fluides, on utilise souvent des équations mathématiques
pour modéliser et résoudre les problèmes. Les équations de base les plus couramment utilisées
sont les équations de Navier-Stokes, qui décrivent le mouvement des fluides visqueux. Ces
équations peuvent être très complexes et difficiles à résoudre analytiquement, mais on peut les
résoudre numériquement à l'aide de méthodes de simulation informatique.
La mécanique des fluides a de nombreuses applications pratiques dans de nombreux
domaines, tels que l'aérodynamique, l'hydrodynamique, l'ingénierie des fluides, la
météorologie, l'océanographie, la biologie, la chimie et bien d'autres. Elle permet de
comprendre et de prédire le comportement des fluides dans des situations réelles, ce qui est
essentiel pour la conception et l'optimisation de nombreux systèmes et processus
technologiques.

L’objectif du projet
Le travail demandé est de traiter l'écoulement d'un fluide autour des aubes d'une turbine pour
faire cela on a besoin d’un outil numérique pour avoir une simulation de l’écoulement du
fluide dans la turbine.
L'utilisation d'outils numériques pour décrire le mouvement et l'écoulement d'un fluide est une
pratique courante en mécanique des fluides moderne. Les logiciels de simulation numérique,
également appelés logiciels de dynamique des fluides numérique (CFD), offrent la possibilité
de modéliser et de résoudre les équations de la mécanique des fluides de manière efficace et
précise.
Ces outils numériques permettent de représenter un fluide sous forme de maillage discret, où
chaque point du maillage est associé à des valeurs numériques qui décrivent les propriétés du
fluide à cet endroit précis. Les équations fondamentales de la mécanique des fluides, telles
que les équations de conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie,
sont discrétisées et résolues sur ce maillage à l'aide de méthodes numériques avancées.
En simulant l'écoulement d'un fluide, ces outils numériques permettent de visualiser et
d'analyser des phénomènes complexes tels que les turbulences, les forces de traînée, la
répartition de la pression, les vitesses locales, etc. Ils permettent également d'évaluer
l'efficacité de différentes conceptions, de prévoir les performances d'un système et d'optimiser
les paramètres de conception pour réduire les coûts et améliorer l'efficacité.

Les différents logiciels de dynamique des fluides
numérique (CFD)
Il existe plusieurs logiciels populaires utilisés pour simuler l'écoulement des fluides. Certains
exemples incluent :
1. ANSYS Fluent: C'est l'un des logiciels de simulation les plus utilisés dans le domaine de la
dynamique des fluides. Il offre une large gamme de fonctionnalités pour modéliser et simuler
différents types d'écoulements et de phénomènes fluides.
2. OpenFOAM: Il s'agit d'un logiciel open source et gratuit, largement utilisé dans les milieux
académiques et industriels. OpenFOAM offre une grande flexibilité pour la modélisation et la
résolution de problèmes complexes en mécanique des fluides.
3. COMSOL Multiphysics: Ce logiciel multiphysique permet de résoudre une variété de
problèmes, y compris la mécanique des fluides. Il dispose d'une interface conviviale et d'outils
avancés pour la modélisation et la simulation des écoulements.
4. STAR-CCM+: Développé par Siemens, STAR-CCM+ est un logiciel de simulation CFD
très complet. Il offre des fonctionnalités avancées pour résoudre des problèmes complexes en
mécanique des fluides, y compris des interactions fluides-structures et des simulations
multiphysiques.
Ces logiciels sont largement utilisés dans les industries aéronautique, automobile, énergétique,
maritime, ainsi que dans la recherche scientifique pour simuler et comprendre le
comportement des fluides dans une large gamme d'applications.
Dans notre cas on va réaliser ou visualiser la simulation sur le logiciel ANSYS Fluent

Les étapes pour la réalisation de la simulation
Pour la réalisation de la simulation il faut passer par plusieurs étapes tout d’abord nous avons
besoin de la turbine qui est la pièce sur laquelle on va simuler l’écoulement du fluide
▪ On va réaliser notre projet sur la turbine ci-dessus
Figure 1: la turbine
▪ Etape 1 : Importation de la géométrie de la turbine dans le logiciel sur Workbench