Les domaines de l’aéronautique, de l’automobile ou même de l’industrie font usage de très nombreuses techniques et autres solutions informatiques et digitales pour prévoir les résultats d’une expérience. Ces solutions permettent alors de mener à terme une expérience grâce à la modélisation 3D et grâce à l’utilisation de certaines formules mathématiques. C’est notamment le cas du calcul CFD. Mais qu’en est-il exactement ? On fait le point.
Qu’est-ce que la mécanique des fluides numériques ?
La mécanique des fluides numériques, plus connue sous le nom de CFD (pour computational fluid dynamics, en anglais), consiste à étudier les mouvements d’un fluide dans certaines conditions bien particulières. Il s’agit là de prévoir, à l’aide de plusieurs outils informatiques, les réactions d’un fluide dans certains cas de figure bien précis.
L’étude de la mécanique des fluides numériques est aujourd’hui menée par des mathématiciens et des ingénieurs au sein d’un bureau d’études CFD. Ces derniers mettent alors en place des expériences sous forme numérique et digitale afin de modéliser en 3D les réactions d’un fluide dans un cas de figure bien précis.
Le calcul CFD : quelques éléments de définition
Le calcul CFD désigne l’expérience conduite et menée par des mathématiciens et des ingénieurs au sein d’un centre dédié à l’étude mécanique des fluides numériques. L’on utilise ce terme, car l’expérience visant à identifier la réaction d’un fluide dans certaines conditions se base avant tout sur une série de formules mathématiques.
En effet, ce calcul se base sur des connaissances mathématiques d’ores et déjà connues concernant certains éléments pour prédire la réaction d’un fluide au cours de l’expérience. Ces mêmes formules mathématiques sont alors utilisées pour modéliser l’expérience en 3 D.
Les secteurs d’activité qui font usage des calculs CFD
Les calculs et les études CFD sont utilisés par de très nombreux secteurs d’activité, le plus souvent industriels ou liés à l’énergie. En effet, prévoir les mouvements des fluides permet alors de concevoir plus rapidement des prototypes et des produits.
Par exemple, la mécanique des fluides numériques est couramment utilisée dans le domaine de l’aéronautique et du spatial, pour prédire les réactions de certains fluides (carburant, oxygène, eau, etc.) à très haute altitude ou soumises à des conditions particulièrement rudes (grande vitesse, vide atmosphérique, gel, etc.). Ces études permettent alors de mettre en place des prototypes adaptés à ces conditions.
Ainsi, un calcul CFD désigne une expérience menée dans le cadre de la mécanique des fluides numériques. Cette expérience fait alors usage de très nombreuses formules mathématiques pour prédire la réaction d’un fluide face à des conditions bien particulières.