cours d’introduction à flovent v8.2 tutoriel 1 tutoriel 1

Cours d’introduction à FLOVENT V8.2 Tutoriel 1

FLOVENT/T/04/07 V8.2

TUTORIEL 1: OPERATIONS BASIQUES SOUS FLOVENT

Ce tutoriel recense et décrit les opérations basiques que l'on peut effectuer sous FLOVENT au travers de l'étude d'un cas très simple. L'utilisateur est guidé pas à pas dans la création d'un bloc chauffant monté sur un mur et va pour cela effectuer les tâches suivantes : 1. Créer et Sauvegarder un nouveau projet. 2. Créer la géométrie. 3. Paramétrer le maillage et Calculer. 4. Analyser les résultats.



Tutorial 1 – Opérations basiques sous FLOVENT

Démarrer FLOVENT à partir de [Démarrer/Tous les Programmes/MentorMA/FLOVENT 8.2/FLOVENT 8.2] ou

utiliser le raccourci sur le bureau.

Le logiciel va se lancer et la fenêtre du Project Manager (PM) va s'ouvrir.




En haut du Project Manager, cliquer sur Project pour ouvrir le menu. Sélectionner ‘Save As’.

Dans le haut de la nouvelle fenêtre (à côté du texte ‘Project Name’), entrer le nom de projet ‘Tutorial 1’. Entrer aussi comme titre ‘Premier Tutorial Flovent’.

Cliquer sur ‘Notes’. Il est possible à cet endroit de rentrer des informations sur le projet. Par exemple, un commentaire peut être ajouté pour tout changement de la géométrie pour un meilleur suivi. Pour l'instant, simplement cliquer sur ‘Date’ pour ajouter la date dans cette section.

Cliquer sur OK pour fermer les notes puis cliquer sur OK pour sauvegarder le projet.

Déplacer le curseur de la souris sur ‘System’ () et dans le menu qui apparaît après un clic droit, choisir Location.

On doit définir ici la quantité d'air qui doit être inclut dans le calcul par le choix d'un volume. Laisser les paramètres de Position à zéro et définir comme taille :

X = 1.0 m

Y = 4.0 m

Z = 2.0 m

Cliquer sur OK.




Cliquer sur le ‘root assembly’ pour le sélectionner. Par défaut, la palette géométrique est ouverte. Si ce n'est pas le cas, cliquer sur ( ) dans le Project Manager pour ouvrir la palette.

Sélectionner l'icone ‘Cuboid’ ( ) dans la palette.

Déplacer la souris sur le cuboïde qui vient d'être créé sous le ‘Root Assembly’. Cliquer dessus avec le bouton droit et sélectionner ‘Location’ dans ce menu.




Changer le ‘Name’ en ‘Wall’.

Laisser les paramètres de ‘Position’ à:

X = 0.0 m

Y = 0.0 m

Z = 0.0 m




Quand un cuboïde est créé en utilisant la palette du Project Manager, la taille est mise par défaut à 10% de la taille du domaine de calcul. Cela doit être changé en :

Size

X = 0.25 m

Y = 4.0 m

Z = 2.0 m

Sélectionner ‘Apply’.

Remarquer que les nombres entrés sont automatiquement convertis en écriture scientifique. Cependant, ils peuvent être entrés sous une forme décimale.

Pour fermer cette fenêtre, sélectionner OK. Il n'est pas nécessaire de sélectionner ‘Apply’ avant, étant donné que la touche « OK » valide tous les changements qui ont été effectués et ferme la fenêtre. ‘Cancel’ ferme la fenêtre et efface tous les changements effectués depuis le dernier ‘Apply’.




Ouvrir la bibliothèque (ou library manager) en cliquant à nouveau sur l'icone palette (), ou l'icone library manager ().

Développer [Libraries / Materials / Building / Brick and block]

Sélectionner l'élément ‘Brickwork (outerleaf)’ et le glisser à l'aide de la souris jusqu'à l'élémént ‘Wall’ en gardant le bouton de la souris enfoncé.

Sélectionner le ‘Root Assembly’ et uiliser la palette pour créer un second cuboïde.

Ouvrir la boîte de dialogue ‘Edit Primitive’ en sélectionnant ‘Location’ dans le menu qui apparaît après un clic droit.




Renommer l'objet en ‘Heated Block’.

Définir une ‘Position’ de:

X = 0.25 m

Y = 1.75 m

Z = 0.75 m

Définir une ‘Size’ de:

X = 0.1 m

Y = 0.5 m

Z = 0.5 m

Développer la branche [Materials / Alloys] dans le library manager.

Glisser ‘Steel (Mild)’ sur le bloc chauffant.

Fermer le ‘Library manager’ en cliquant sur la double flèche ( ), l'icone de la palette ou en utilisant le raccourci F7 (noter que F7 permet aussi d'ouvrir la palette et le ‘Library manager’).




Cliquer avec le bouton droit de la souris sur ‘Heated Block’. Dans le menu qui apparaît, sélectionner l'attribut ‘Thermal’.

Dans la fenêtre ‘Thermal’, sélectionner ‘New’.

Entrer un nom pour le ‘Thermal Attribute’ – au hasard ‘Block Heat’.

Garder le paramètre de base ‘Conduction’ et entrer une valeur de 50 W pour le ‘Total Power’.

Presser OK.




Avec ce nouvel attribut sélectionné dans la liste déroulante, cliquer sur ‘Attach’.

!!Remarquer que lorsque l'attribut est parfaitement attaché à l'objet, cette information est indiquée dans la case ‘Currently Attached’ !!

Fermer la boîte de dialogue en cliquant sur ‘Dismiss’.

Sauvegarder le projet en cliquant sur [Project / Save] ou l'icone de sauvegarde ().

Pendant la création de la géométrie d'un modèle, il est recommandé de sauvegarder à intervalles réguliers. [Project/ save] et l'icone de sauvegarde () vont entièrement sauvegarder le projet en cours. [Project / Save As] permet de créer un nouveau projet.




Ouvrer la Drawing Board en utilisant l'icone correspondante ( ) dans le Project Manager.

En utilisant la Drawing Board, on peut voir les deux blocs qui ont été créés et contrôler visuellement leur taille et position.

La Drawing Board peut aussi être utilisée pour voir le maillage. Appuyer sur "g" sur le clavier pour voir le maillage (la Drawing Board doit être la fenêtre active pour que cela fonctionne).

Le maillage représenté correspond au maillage système, aussi appelé ‘keypoint grid’. Ce maillage ne sera bien évidemment pas suffisant pour faire un calcul. Il y a plusieurs méthodes pour augmenter le nombre de mailles, mais pour le moment, on va se contenter d'utiliser l'un des maillages système prédéfinis (ses caractéristiques sont enregistrées dans le logiciel).




Dans la Drawing Board, ouvrir [Grid / System Grid]

Cocher la case à côté de ‘Dynamic Update’ puis cliquer sur ‘Fine’ (Cliquer sur ‘Yes’ pour accepter le message d'avertissement).

Le programme va donc définir automatiquement les tailles de mailles minimale et maximale, ainsi qu'un algorithme appelé ‘smoothing’, ce qui signifie lissage.

Le maillage dans la Drawing Board va se mettre à jour (à cause de l'option ‘Dynamic Update’).

Fermer la boîte de dialogue ‘System Grid’.




Cliquer sur l'icone Go ( ) pour démarrer la simulation.

Un ‘sanity check’ (vérification de la mise en données) s'effectue automatiquement à chaque lancement de calcul. Dans le cas présent, un warning concernant une face extérieure sans condition ambiante attachée va apparaitre. Cette situation est automatiquement réglée par l'utilisation d'une condition ambiante par défaut.

Une fois le ‘sanity check’ effectué, le calcul se lance et la fenêtre de profils s'ouvre et montre l'évolution de la convergence.




Pour voir les résultats, il faut ouvrir la fenêtre Visual Editor en cliquant sur l'icone ( ).

Une vue 2D de la géométrie va apparaître. Pour avoir une vue 3D, appuyer sur la touche "i" comme isométrique.

Créer un plan en appuyant sur dans la barre des raccourcis. Dans les propriétés, changer l'axe de visualisation en Z.




Presser “w” pour passer la géométrie en filaire (wireframe).

Plutôt que de voir une représentation graphique des résultats, il est possible de regarder les valeurs dans la fenêtre des tables. Par exemple, il est possible de voir la quantité de chaleur conduite du bloc chauffant vers la plaque ou la quantité de chaleur qui s'échappe par convection de la surface du bloc chauffant en contact avec l'air.

Sous visual editor, Permuter dansen mode ‘Tables’ en cliquant sur l’icone . La page de base présente un résumé de la géométrie.




Développer l’arbre ‘Tables’ et sélectionner geometry. Sélectionner ‘Solid Conductors’.




Sélectionner l’onglet « Solid conductors summary » pour afficher les résultats des solides conducteurs. En se déplaçant à droite dans la fenêtre, il est possible de voir les températures de surface, la chaleur conduite et la chaleur s'échappant par convection de chaque face des cuboïdes conducteurs.

Fin du tutoriel 1

Cours d'introduction à FLOVENT V8.2 Tutoriel 2

FLOVENT/T/04/07 V8 Issue 1.0 Page 1

TUTORIEL 2: CONSTRUIRE, CALCULER ET ANALYSER UNE PI ECE SIMPLIFIEE

Ce tutoriel décrit à l'utilisateur le processus de construction d'une pièce simplifiée au travers des tâches suivantes: 1. Créer et Sauvegarder un nouveau projet 2. Paramétrer les conditions ambiantes. 3. Créer une pièce avec des fenêtres et une porte. 4. Ajouter des éléments de ventilation et des sources de chaleur. 5. Paramétrer le maillage et Calculer. 6. Analyser les résultats.

Tutorial 2 – Construire, calculer et analyser une pièce simplifiée

Si le logiciel n'est pas ouvert, lancer FLOVENT.

Sélectionner [Project/New] dans le Project Manager (PM) et choisir l'onglet ‘Defaults’.

Sélectionner le fichier ‘DefaultSI’ et cliquer sur OK. Cela va ouvrir un nouveau projet avec les unités SI comme unités par défaut et repasser tous les paramètres à leur valeur par défaut.

Note : Cette étape n'est pas nécessaire si FLOVENT vient juste d'être ouvert car ce fichier est automatiquement chargé au démarrage du logiciel.




Pour sauvegarder le projet sous un nouveau nom, sélectionner [Project/Save As] dans le Project Manager (PM). Entrer ‘Tutorial 2’ dans la case ‘Project Name’.

Sous ‘Title’, saisir ‘Pièce simplifiée’. Cliquer sur ‘Notes’ et entrer: ‘C'est un modèle de base pour la pièce étudiée en tutorial.’ Cliquer sur les boutons ‘Date’ et ‘Time’ pour ajouter la date et l'heure aux commentaires du projet.

Note : Utiliser cette section de commentaires rend plus facile la recherche d'un projet et facilite l'échange de fichiers FLOVENT entre collègues.

Cliquez sur OK dans les deux boîtes de dialogue pour sortir de ‘Edit Notes’ et sauvegarder le projet avec son nom et son titre.




Les unités par défaut utilisées dans le projet peuvent être paramétrées dans le Project Manager (PM). Dans la barre des menus, sélectionner [Edit/Units].

Choisir ‘LENGTH’ sous ‘Unit Class’, et vérifier que ‘m’ est l'unité utilisée. Dans le cas contraire, sélectionner ‘m’ dans la liste déroulante de ‘Use Units’. Fermer la boîte de dialogue en cliquant sur ‘Dismiss’. L'unité de longueur est maintenant le mètre pour la plupart des objets FLOVENT. Cette paramétrisation est également sauvegardée même si le logiciel est fermé et rouvert entretemps.

Pour régler la taille du domaine de calcul, il faut ouvrir la boîte de dialogue ‘Overall Solution Domain’. Dans le Project Manager (PM), cliquer avec le bouton droit sur l'icone ‘System’.

Sélectionner ‘Location’. La boîte de dialogue ‘Overall Solution Domain’ va s'ouvrir. (Même si les unités de longueur ont été modifiées, l'unité par défaut pour le ‘Overall Solution Domain’ reste le m.)

Changer la taille (‘Size’) du ‘Overall Solution Domain’ avec les paramètres suivants : X=7.05 m Y= 3.0 m Z=6.6 m.

Laisser la ‘Position’ à (0,0,0) m et cliquer sur OK.




Pour voir le domaine de calcul avec ses nouvelles dimensions, il

faut ouvrir la Drawing Board (DB) en cliquant sur l’icone . Il est maintenant possible de voir et modifier des éléments de géométrie dans cette fenêtre.

Le domaine de calcul peut également être redimensionné dans la Drawing Board (DB) en utilisant les carrés rouges qui se trouvent positionnés sur le pourtour de ce domaine de calcul.

Le domaine de calcul peut également être repositionné dans la Drawing Board (DB) en cliquant directement sur les lignes rouges entre les carrés qui servent au redimensionnement.

Redimensionner la fenêtre de la Drawing Board (DB) ainsi que la fenêtre du Project Manager (PM) afin que ces deux fenêtres apparaissent côte à côte à l'écran pour pouvoir travailler avec les deux simultanément.




Pour spécifier les conditions ambiantes aux frontières du domaine de calcul, il faut utiliser la boîte de dialogue ‘Ambient Attribute’.

Cliquer avec le bouton droit sur l'icone ‘System’ dans le Project Manager et choisir ‘Ambients’. Cliquer sur ‘New’ pour faire apparaître la boîte de dialogue ‘Ambient Attribute’.

Saisir les données suivantes : Name: External Conditions Temperature: 22 °C Radiant Temperature: 22 °C Heat Transfer Coefficient: 8 W/m2K Laisser les paramètres de vitesse et de pression à leur valeur par défaut.

Note : les conditions ambiantes sont les conditions aux limites qui font la jonction entre le domaine de calcul et le ‘monde extérieur’. Nous définissons donc ici ce qui se passe en dehors de l'espace inclus dans le domaine de calcul.

Cliquer sur OK pour enregistrer les changements et sortir du menu.

S'assurer que ‘Default All’ est sélectionné dans ‘Attachment’ pour que l'attribut qui vient d'être défini soit attaché à toutes les faces du domaine de calcul. Sélectionner ‘External Conditions’ dans la liste et cliquer sur ‘Attach’ pour attacher l'attribut à toutes les faces.

‘External Conditions’ doit alors apparaître comme ‘Currently Attached’. Fermer la boîte de dialogue ‘Ambient’ en cliquant sur ‘Dismiss’.




Dans le Project Manager (PM), sélectionner le ‘Root Assembly’, et

cliquer sur l'icone ‘Enclosure’ dans la palette (si la palette n'est

pas ouverte, cliquer sur l'icone ‘Palette’ - appuyer sur F7 fera la même chose). Cette action a pour effet de créer une nouvelle boîte (enclosure) qui a les mêmes tailles et positions que le domaine de calcul.

Sélectionner l'Enclosure dans l'arbre du modèle et cliquer sur son nom. Renommer l'Enclosure en ‘Walls’. Pour quitter la fonction d'édition du nom, cliquer ailleurs dans le Project Manager.

Note : cette méthode peut être utilisée pour changer le nom de tout assemblage ou objet avec un nouveau nom de 32 caractères au maximum.

Sélectionner à nouveau l'Enclosure ‘Walls’ et cliquer avec le bouton droit pour faire apparaître le menu ‘Enclosure’. Sélectionner ‘Construction’ et vérifier les valeurs données. Les dimensions devraient être (7.05, 3, 6.6) m. S'assurer que le ‘Modeling Level’ (type de modélisation) est ‘Thin’ (mince). Changer la ‘Thickness’ (épaisseur) des murs à 0.2 m.

Cliquer sur OK pour enregistrer les changements et quitter ce menu.

Note : cliquer sur ‘Apply’ enregistre les changements mais ne ferme pas la fenêtre.




Pour attacher le matériau ‘Brickwork (outer leaf)’ aux murs, cliquer avec le bouton droit sur l'Enclosure. Sélectionner ‘Material’ et cliquer sur ‘Library’. Cliquer sur le ’+’ pour naviguer dans les librairies jusqu'à ‘Materials’ -> ‘Building’ -> ‘Brick and block’. Sélectionner ‘Brickwork (outer leaf)’ et cliquer sur ‘Load’. Pour fermer la fenêtre ‘Material Libraries’, cliquer sur ‘Dismiss’.

Sélectionner ‘Brickwork (Outer Leaf)’ dans la fenêtre ‘Selection’ et cliquer sur ‘Edit’ pour voir les propriétés du matériau dans une nouvelle fenêtre de dialogue. Cliquer ensuite sur OK pour fermer cette fenêtre.

Cliquer sur ‘Attach’ pour attacher ce matériau aux ‘Walls’. Vérifier que ce matériau apparait bien en ‘Currently Attached’ puis cliquer sur ‘Dismiss’ pour fermer cette fenêtre.

Autre manière de procéder : ouvrir le library manager et y rechercher le matériau voulu. Il faut ensuite faire un glisser-déposer vers l'objet ‘Walls’ dans le Project Manager (cf. Tutorial 1)




Pour construire les fenêtres et la porte nous allons faire des trous dans les murs (Walls) de l’Enclosure et remplacer ces trous par du verre dans le cas des fenêtres.

Dans le Project Manager (PM), développer l’objet ‘Enclosure’ en cliquant sur le ‘+’ pour voir les murs. Sélectionner ‘Wall (Low X)’ et dans la palette, cliquer sur l’icône des trous ‘Hole’ .

Sélectionner le trou et faire un click droit pour accéder à la fenêtre ‘Construction’. Entrer les positions et tailles suivantes : Position (m): Y= 1 Z= 1. Size (m): Y= 1.5 Z= 2.

Renommer le trou ‘Window 1’. Choisir pour l’option ‘Replace With’ : ‘Material’ et cliquer sur ‘Select’. Trouver le matériau ‘Plate Glass Cladding’ dans la librairie (se référer à la méthode utilisée pour charger le matériau ‘Brickwork (outer leaf)’ si nécessaire) et l’ attacher à la fenêtre.

Ajouter aussi les parameters suivants:

Modeling Level = Thin

Position = Low-Face

Thickness = 0.012 m

Cliquer sur OK.

Sélectionner ‘Window 1’ dans le Project Manager et utiliser la commande [Edit/Copy]. Sélectionner ‘Wall (Low X)’ et utiliser la commande [Edit/Paste]. (Astuce : vous pouvez aussi utiliser les raccourcis windows CTRL-C, CTRL-V ou les icônes situés en haut de l’écran du Project Manager).

Sélectionner la noucelle fenêtre, et faire un click droit tpour accéder à la fenêtre ‘Construction’. Changer la position en Z par 3.6 m. Changer le nom et mettre ‘Window 2’.



Tutorial 2 – Construire, calculer et analyser une pièce simplifiée Créer un autre trou nommé ‘Doorway’ dans le mur ‘High X’ avec les positions et tailles suivantes : Position (m): Y= 0.0 Z= 5.3. Size (m): Y= 2.1 Z= 0.9. Laisser l’option ‘Replace with’ sur ‘Open Space’.

Dans la Drawing Board (DB), vérifier la position et la taille de chaque trou. Cela devrait vous aider à comprendre l’orientation et la définition de chaque partie.

Note : le menu ‘Hole in Block’ donne le choix de remplacer le trou par :

1. Une ouverture ‘Open Space’, option par défaut. 2. Un matériau ‘Material’, qui remplace le matériau appliqué à

l’Enclosure. 3. Une résistance fluidique ‘Flow Resistance’, qui permet de

spécifier une relation entre la vitesse et la perte de charge.




Le système de ventilation sera construit à partir de la Drawing Board (DB) en utilisant le ‘SmartPart’ ‘Fixed Flow’.

Nous allons commencer par construire un ‘Fixed Flow’ sur le mur ‘High X’. Sélectionner la vue 3 (+X) en cliquant dedans. Cliquer

sur le bouton pour ne montrer qu’une seule vue du modèle.

A moins que celle-ci soit déjà ouverte, taper ‘F7’ pour faire apparaitre la palette de la DB située à droite de la fenêtre de la DB.

Dans la Drawing Board, sélectionner le ‘Smart Part’ ‘Fixed Flow’

en cliquant sur l’icône dans la palette. Commencer à dessiner celui-ci depuis n’importe quel endroit du sol (nous ajusterons la position plus tard), maintenir le bouton gauche de la souris enfoncé et bouger la souris ainsi que la flèche le montre sur la figure à droite. Relacher le bouton lorsque le ‘Fixed Flow’ a à peu près la même taille que sur l’image.

Dans le Project Manager (PM), double-cliquer pour éditer le nom du ‘Fixed Flow’ et en changer pour ‘Supply Grille’.




Sélectionner l’objet ‘Supply Grille’ et faire un click droit pour accéder au menu ‘Construction’.

Définir la taille : Xo-Length = 1.0 m, Yo-Length = 0.4 m.

Définir le debit volumique ‘Volume Flow-Rate’ avec la valeur 900 L/s (s’assurer d’avoir mis la bonne unité avant de rentrer les valeurs).

S’assurer que le paramètre dans ‘In or Out of System’ est bien ‘Inflow’.

FLOVENT a besoin de connaitre la temperature de l’air qui entre par cette grille. On va utiliser un attribut ‘Ambient’ pour la définir. Cliquer sur ‘Select’ puis cliquer sur ‘New’. Donner au nouvel attribut ‘Ambient’ le mêm nom ‘Supply Temperature’ et rentrer une valeur pour la temperature de 17.5°C. (Aucune autre valeur n’est demandée). Cliquer sur OK puis cliquer sur ‘Attach’ pour associer cet attribut avec l’objet ‘Supply Grille’.

Cliquer sur OK pour fermer la boite de dialogue ‘Construction’.




Nous allons positionner l’objet ‘Supply Grille’ plus précisément.

Pour centrer la ‘Supply grille’ par rapport au mur, nous allons

utiliser l’outil d’alignement ‘Align Tool’ :

1) Sélectionner l'enclosure "mur" (dans le Project Manager ou la Drawing Board).

2) Maintenir la touche CTRL enfoncée.

3) Sélectionner la ‘Supply Grille’ et cliquer sur l’icône

d’alignement , dans la Drawing Board. Vous pouvez relacher la touche CTRL à ce moment là.

4) Cliquer sur l’option de centrage puis sur ‘Dismiss’. Vérifier la nouvelle position de la ‘Supply Grille’.

La grille d’apport doit avoir l’arête du bas à la hauteur de 2.1 m. Déselectionner le mur et sélectionner la ‘Supply Grille’ et utiliser la commande [Edit/Move] (disponible seulement dans la Drawing Board) pour définir un déplacement de 2.1 m dans le sens des Y positifs. (On tient alors compte du fait que la grille a été créée au niveau du sol).




Retourner en mode avec 4 vues en cliquant sur dans la Drawing Board. Vous pouvez vérifier que la ‘Supply Grille’ est positionnée sur le mur ‘Low-X’. le transférer sur le mur ‘High-X’. Pour cela, le sélectionner, maintenir la touche SHIFT enfoncée et le déplacer d’un mur à l’autre à l’aide de la souris. Utiliser la vue 0 ou la vue 2.

Note : L’utilisation de la touche SHIFT permet de restreinder le déplacement selon un seul axe. Ne pas oublier de passer en mode ‘Snap to Object’ en cliquant sur l’icône ‘Toggle Snap Grid’ (cf. figure à droite). Ainsi, l’objet en mouvement va être aimanté sur les autres objets proches de lui.




Pour construire la grille de retour, nous allons utiliser de nouveau le ‘SmartPart’ ‘Fixed Flow’. Mais cette fois-ci, l’option ’Outflow’ sera choisie.

Utiliser les connaissances accumulées jusque là pour construire la grille de retour avec les données suivantes.

Dimensions : 0.6 x 0.6 m

Position : Placée sur le plafond, au contact du mur ‘X-High’, et centrée par rapport à la ‘Supply Grille’.

Air-Flow : Le débit volumique est de 600 L/s. S’assurer que l’option ‘Outflow’ est bien choisie !

Renommer l’objet ‘Fixed Flow’ ‘Return Grille’.

Utiliser la commande [Edit\Modify Picture]. Cocher ‘Flow/Source Direction’ et fermer la fenêtre. Tourner le ‘Fixed flow’ si nécessaire

(En utilisant les icônes et ) jusqu’à ce que la flèche pointe vers l’extérieur.




La condition aux limites finales à paramétrer est la source de chaleur.

Dans le Project Manager, créer un objet ‘Source’ en cliquant sur

l’icône , de la palette.

Faire un click droit sur le nouvel objet ‘Source’ et choisir ‘Location’ dans le menu qui apparait.

Entrer les informations suivantes :

Name: Equipment

X-Size = 5.0m, Y-Size = 1.0 m, Z-Size = 6.0 m et fermer la fenêtre.

Utiliser l’outil d’alignement pour centrer l’objet source par rapport aux murs (dans la vue 0 +Y seulement). Utiliser la commande [Edit/Move] pour positionner l’objet source à 0.5 m au dessus du sol.




Faire un click droit sur l’objet source ‘Equipment’ puis ouvrir la fenêtre ‘Source’. Cliquer sur ‘New’ pour créer un nouvel attribut source. Entrer le nom ‘Equipment Power’. Cliquer sur ‘Define’. Activer la source et rentrer une valeur pour la ‘Total Source’ de 3350 W.

Cliquer sur OK deux fois pour fermer les fenêtres et attacher l’attribut source ‘Equipment Power’ à l’objet source ‘Equipment’. S’assurer que l’attribut est bien attaché en vérifiant la ligne ‘Currently Attached’ où vous devriez voir le nom de votre attribut source.




Le but étant de regarder l’évolution de la température dans la pièce, nous allons créer une sonde virtuelle nommée ‘Monitor Point’ qui sera localisée au centre de la pièce.

Dans le Project Manager, sélectionner les ‘Walls’ et cliquer sur l’icône du ‘Monitor Point’ dans la palette. Note : en créant le ‘Monitor Point’ de cette manière, on s’assure que celui-ci est bien situé au centre de la pièce. Il prendra de plus le nom de l’objet à partir duquel il a été créé.




Pour préparer le modèle pour la complexité des tutoriels qui vont suivre, nous allons réarranger l’arbre du ‘Project Manager’.

Sélectionner le ‘Root Assembly’ et créer 3 sous-assemblages . Les renommer ‘Structure’, ‘Ventilation’ et ‘Heat Gains’.

Déplacer l’Enclosure ‘Walls’ et le ‘Monitor Point’ dans l’assemblage ‘Structure’.

Déplacer l’objet source ‘Equipment’ dans l’assemblage ‘Heat Gains’.

Déplacer les objets ‘Supply Grille’ et ‘Return Grille’ dans l’assemblage ‘Ventilation’.

Note : La selection multiple peut être réalisée en maintenant enfoncée la touché CTRL.

Note : Créer une structure logique pour l’assemblage avant de construire votre modèle est une très bonne habitude à prendre.




Dans la Drawing Board, faire apparaitre le maillage en tapant ‘g’.

Cliquer sur pour accéder au menu ‘System Grid’.

S’assurer que l’option ‘Dynamic Update’ est cochée. Ainsi le maillage est automatiquement mis à jour.

Définir un maillage large en cliquant sur ‘Coarse’. Cela va automatiquement paramétrer une taille de cellule minimale et maximale pour le modèle.

Regarder le maillage dans la Drawing Board et ses propriétés dans le menu ‘System Grid’. Vous devriez avoir environ 430 cellules et un rapport d’aspet maximum ‘Maximum Aspect Ratio’ de ~16.




Sauvegarder le ‘Tutorial 2’ en cliquant sur .

Cliquer sur pour lancer le ‘solver’. La fenêtre de message devrait apparaitre et donner le diagnostique du projet.

La fenêtre des profils ‘Profiles Window’ va aussi apparaitre et vous pourrez alors regarder l’avancée du ‘solver’.

La fenêtre de gauche montre le calcul de l’erreur numérique tandis que la fenêtre de droite montre la température au centre de la pièce.

Note : La solution ne convergera pas dans les 500 itérations

allouées par défaut. Vous pouvez cliquer de nouveau sur dès que le ‘solver’ s’arrête pour recommencer à l’endroit où il s’est arrêté –OU- vous pouvez rentrer un nombre d’itérations plus élevé dans le PM sous [Solve\Overall Control]. Le niveau d’erreur est assez bas pour accepter les résultats non convergés à ce point.




Cliquer sur l’icône de lancement de la fenêtre de Visual Editor .

Cliquer sur l’icône pour créer un plan de visualisation montrant la température et placé au centre de la pièce selon la direction Y. (placement automatique)

Taper ‘w’ pour faire passer la géométrie en filaire et ‘i’ pour la voir en 3D.

Cliquer sur l’icône permettant de passer en mode sélection et bouger le plan en déplaçant le manipulateur. Changer la direction normale au plan pour X, Y ou Z. Changer la variable observée et la remplacée par ‘Velocity’ pour faire apparaitre les vecteurs vitesses.

Tourner la vue en basculant en mode manipulation et en cliquant ensuite avec le bouton gauche de la souris. Zoomer et dézoomer en faisant tourner la roué du milieu de la souris ou en maintenant le bouton gauche et le bouton du milieu enfoncé. Taper ‘I’ pour passer en vue isométrique.

Fermer Visual Editor.

Ne pas sauvegarder les résultats lorsqu’on vous le demande.

Paramètre affiché

Direction du plan

Manipulateur du plan



Fin du Tutoriel 2



TUTORIEL 3: RAFFINEMENT DES SOURCES DE CHALEUR ET D E LA VENTILATION DANS UNE PIECE SIMPLE

Ce tutoriel guide l’utilisateur à travers le processus de raffinement des sources de chaleur dans un modèle de pièce simple en réalisant les taches suivantes :

1. Charger un projet existant et le sauvegarder en utilisant un nouveau nom. 2. Diviser la source de chaleur précédente en sources localisées représentant les aires de travail et les luminaires. 3. Remplacer la ‘ Supply Grille ’ par 2 diffuseurs 2 voies à coté de la fenêtre. 4. Raffiner le maillage et résoudre. 5. Analyser les résultats.

Tutoriel 3 – Raffinement des sources de chaleur et de la ventilation dans une pièce simple

Si le ‘Tutorial 2’ n’est pas déjà chargé, sélectionner [Project/Load] dans le Project Manager. Sélectionner le projet nommé ‘Tutorial 2’ et cliquer [Load].

Pour sauvegarder le projet sous un nouveau nom, sélectionner [Project/Save As] dans le Project Manager (PM). Ecrire ‘Tutorial 3’ dans ‘Project Name’.

Sous ‘Title’, écrire ‘Refined Simple Room’. Cliquer sur [Notes] et écrire : ‘Ceci est un modèle initial de la pièce des tutoriels avec des sources de chaleur raffinées et des diffuseurs à fentes’. Cliquer sur les boutons [Date] et [Time] pour créer les tampons de date et d’heure du projet.

Cliquer sur OK dans les deux boites de dialogue pour sortir de ‘Edit Notes’ et pour sauvegarder le projet avec ses nouveaux noms et titres.




Avant de commencer à travailler sur le Tutorial 3, nous allons ajouter des ‘Material Attributes’ dans la ‘project library’. Ces matériaux et leurs propriétés seront nécessaires lorsque les partitions cubiques seront construites ainsi que lors des futurs tutoriels.

Dans le PM, cliquer sur l’icône du Library Manager . Ceci va ouvrir la fenêtre localisée sur la droite de l’arbre du tutoriel 3, qui contient toutes les librairies FLOVENT : matériaux, surfaces, librairies téléchargées depuis www.flovent.com, ainsi que toutes les librairies que vous avez construites et définies en tant qu’utilisateur.

Développer ‘Libraries’ en cliquant sur le signe ‘+’. Aller dans ‘Materials’ et développer la librairie.

Développer le dossier ‘Materials’. Développer le dossier ‘Building’. Développer le dossier ‘Boards, Sheets, and Deckings’.

Chercher ‘Chipboard’. Double-cliquer dessus pour l’ajouter dans la librairie des matériaux du projet. Explorer le reste de l’arbre et double-cliquer sur quelques autres pour s’exercer.



Tutoriel 3 – Raffinement des sources de chaleur et de la ventilation dans une pièce simple Tout en haut du Library Manager, développer ‘Project Attributes’ et développer ‘Material’.

Vous devriez constater que ‘Chipboard’ ainsi que tous les autres matériaux que vous avez ajoutés ont été rajoutés à la liste des matériaux du projet. Vous pouvez noter que ‘Brickwork (outerleaf)’ et ‘Plate glass cladding’ sont déjà présents étant donné que nous avons attaché ces matériaux aux murs/fenêtres dans le tutoriel 2.

Note: pour fermer le Library Manager, cliquer sur le signe

situé en bas du Library Manager.




La prochaine étape consiste à remplacer la grille de d’arrivée d’air (objet ‘Fixed Flow’) localisé dans le sous assemblage Ventilation par 2 diffuseurs 2 voies à fentes en utilisant le ‘Smart Part Square Diffuser’.

Sélectionner le sous assemblage ‘Ventilation’ dans le PM. Créer deux nouveaux sous assemblages en utilisant la palette

du PM ( ). Renommer les deux nouveaux sous assemblages ‘Supply Diffusers’ et ‘Returns’.

Sélectionner la ‘Supply Grille’ et la supprimer en cliquant sur la touche ‘Suppr’ du clavier. Vous aurez un message ‘Grid Changed’. Choisir ‘No’ pour continuer à travailler dans le même projet.

Transférer la ‘Return Grille’ dans le sous-assemblage ‘Returns’.

Dans la Drawing Board (DB), activer la View 0 (+Y). Si le maillage est toujours visible, taper ‘g’ sur le clavier pour le cacher. Cliquer sur le sous assemblage Supply Diffusers

dans le PM. Cliquer sur l’icône du Square Diffuser, , dans la palette de la Drawing Board. Dessiner le Square Diffuser comme montré sur le schéma à droite.

Renommer le ‘SmartPart’ ‘Square Diffuser’ ‘Slot Diffuser 1’.

La structure de l’assemblage de la Ventilation devrait ressembler à cela:

Start Here

End Here




Dans la DB, vérifier le ‘Square Diffuser’ et les axes locaux qui lui sont associées. Chaque objet FLOVENT possède des axes locaux, qui définissent les faces X, Y et Z de cet objet.

Le ‘SmartPart’ ‘Square Diffuser’ a sa longueur définies en X, sa largeur définies en Y et son ‘épaisseur’ définie en Z. La vue de la Drawing Board à droite montre l’axe Zo (l’axe Z local) du diffuseur pointé vers le haut (ie, le long de l’axe +Y du modèle). Le ‘Square Diffuser’ doit toujours avoir son axe Zo qui pointe dans la pièce (Ce diffuseur étant un diffuseur situé au plafond, nous le retournerons dans une prochaine étape).

A chaque fois que vous ne vous souvenez pas quelle est la longueur, la largeur ou l’épaisseur d’un objet FLOVENT, aller dans la Drawing Board et vérifiez quelles sont les axes locaux de l’objet. Ces axes sont visibles dès que vous sélectionnez l’objet.




Faire un click droit sur le ‘Slot Diffuser 1’ et aller dans ‘Construction’.

Entrer les données suivantes en vous référant aux noms associés :

Diffuser Length (Xo) = 0.1 m

Diffuser Width (Yo) = 1.8 m

Jet Thickness (Zo) = 0.035 m

Volume Flow Rate = 450 l/s (possible changement d’unités à réaliser)

Jet Angle = 20 degrés (valeur par défaut)

Attacher le même attribut ‘Ambient’ que celui utilisé dans le Tutoriel 2 (Supply Temperature).

Cliquer sur ‘Apply’.

On veut désactiver 2 des 4 jets du ‘Square Diffuser’ pour créer un diffuseur deux voies à partir de celui-ci (ie, c’est la méthode employée pour modéliser un diffuseur à fentes à partir d’un objet ‘Square Diffuser’).

Inspecter le système de coordonnées local pour ‘Slot Diffuser 1’. Déterminer les deux jets qui doivent être désactivés afin d’avoir la même géométrie que celle ici à droite.

Désactiver les 2 jets appropriés. Ce devrait être les jets en Yo-Low et Yo-High.

Cliquer sur OK pour appliquer ces nouveaux paramètres et sortir du menu.




Quels jets doivent être coupés ?

La prochaine étape consiste à placer le ‘Slot Diffuser 1’ afin qu’il soit centre par rapport à ‘Window 1’ (créée dans le Tutoriel 2).

Activer la vue 3 (+X) en cliquant dessus.

Sélectionner la ‘Window 1:0’ dans le PM et appuyer sur la touche ‘CTRL’ en sélectionnant le ‘Slot Diffuser 1’.

Cliquer sur l’icône Align Tool dans la Drawing Board et utiliser la commande d’alignement horizontal.

Note : La commande d’alignement garde la position du premier objet sélectionné, et aligne tous les autres objets sélectionnés sur le premier.




Dans le PM, sélectionner SEULEMENT le ‘Slot Diffuser 1’ et créer une copie de celui-ci : taper ‘Ctrl + C’ sur votre clavier pour copier, sélectionner le sous assemblage ‘Supply Diffusers’ et taper ‘Ctrl + V’ pour coller.

Sélectionner le 2nd ‘SmartPart’ ‘Square Diffuser’ et changer son nom en ‘Slot Diffuser 2’.

En vous référant à l’étape précédente, aligner ‘Slot Diffuser 2’ avec ‘Window 2’.

La géométrie dans la vue 3 (+X) devrait être la même que celle située ici à droite.

Rendre uniquement la vue 3 (+X) visible. Utiliser l’icône

suivante dans la DB.

Sélectionner les deux diffuseurs dans la Drawing Board en dessinant un cadre qui contient au moins une ligne complète des diffuseurs et rien d’autre. Si c’est réalisé correctement, seuls les diffuseurs seront sélectionnés (ie, visibles en rouge).

S’assurer que l’option ‘Snap to Objects’, , est active.

Maintenir le bouton ‘SHIFT’ enfoncé et déplacer les diffuseurs jusqu’au plafond.

Vérifier que les axes Zo locaux pour les diffuseurs ne sont pas dirigés vers l’intérieur de la pièce. Cela sera réglé lors de la prochaine étape.




Cliquer soit sur l’icône ‘Rotate Clockwise’, , soit sur

l’icône ‘Rotate Counter-Clockwise’, , DEUX FOIS. Cela afin de retourner la géométrie.

Confirmer visuellement que les axes Zo locaux des deux diffuseurs sont maintenant orientés vers l’intérieur de la pièce.

Les diffuseurs doivent être positionnés à 1.25m du mur sur lequel se trouvent les fenêtres. Avec les deux diffuseurs sélectionnés, Faire un click droit sur le ‘Slot Diffuser 1’ et aller dans ‘Location’. Mettre la ‘X-Location’ à 1.25 m et cliquer sur ‘Apply’. Aller sur ‘Slot Diffuser 2’ en utilisant les fleches de navigations situées en haut de la

fenêtre . Mettre la ‘X-Location’ à 1.25 m. Observer la géométrie dans la vue View 0 (+Y).

Nous nous attendons à avoir des gradients de vitesse élevés au niveau des diffuseurs. Nous aurons besoin d’avoir un nombre de cellules élevé dans cette zone pour capturer correctement la physique de l’air en sortie des fentes des diffuseurs.

Sélectionner les deux diffuseurs dans le Project Manager. Faire un click droit et choisir ‘Grid Constraints’. Cliquer sur le bouton ‘New’.

Nommer l’attribut de contrainte de grille ‘Minimum of 2’. Dans le ‘Number of Cells Control’, Cocher l’option ‘Minimum Number’. Spécifier un nombre minimum de 2 et cliquer sur OK.

Attacher l’attribut de contrainte de maillage ‘Minimum of 2’ à la direction Xo et à la direction Zo. (Ceci permet de modéliser correctement le ‘jet angle’ qui a été paramétré plus



Tutoriel 3 – Raffinement des sources de chaleur et de la ventilation dans une pièce simple tôt).

Sortir de la boite de dialogue ‘Grid Constraint’ en cliquant sur ‘Dismiss’. Faire apparaitre le maillage dans la Drawing Board (taper ‘g’). Inspecter le maillage autour des diffuseurs. Comprenez-vous ce que l’attribut de contrainte de maillage ‘Minimum of 2’ a fait selon les axes locaux Xo et Zo des diffuseurs ?

Suivre la procédure ci-dessus pour créer un autre attribut de contrainte de maillage nommé ‘300 mm Max’, avec un ‘Maximum Size’ de 300 mm, attaché à l’axe Yo pour les deux diffuseurs.

Vérifier le maillage au niveau de la Drawing Board.

La vue de la Drawing Board ‘View 0 (+Y)’ devrait ressembler à la figure de droite.

Sauvegarder le projet.

Note: Les contraintes de maillage sont associées aux objets. Si vous décidez d’ajuster la position de vos diffuseurs plus tard, le maillage autour d’eux sera maintenu.




Nous allons maintenant mieux définir les sources de chaleur issues des équipements. Etant donné que nous allons ajouter de nombreux détails dans le modèle, il serait intéressant de créer de nouveaux sous assemblages.

Sélectionner l’assemblage ‘Heat Gains’ et créer trois nouveaux sous assemblages. Les nommer: 1) ‘Occupancy’, 2) ‘Lighting’, et 3) ‘Work Areas’.

Déplacer l’objet source ‘Equipment’ dans le sous assemblage ‘Occupancy’.

Sélectionner l’objet source ‘Equipment’ dans le Project

Manager. Cliquer sur l’icône source, , dans la palette du Project Manager. Cela permet de créer un nouvel objet de la même taille et à la même place que l’objet sélectionné. Nommer le nouvel objet source ‘Occupancy Load’. Supprimer l’objet source ‘Equipment’.

Faire un click droit sur ‘Occupancy Load’ et choisir ‘Occupancy’. Cliquer sur ‘New’.

Nommer l’attribut ‘Occupancy’ ‘11 People’.

Entrer les données suivantes:

Occupancy Level = 11

Activity Level = Low

Cliquer sur OK.

Attacher l’attribut d’occupation ‘11 People’ sur l’objet source ‘Occupancy Load’ et sortir de la boite de dialogue en cliquant sur ‘Dismiss’.




Sélectionner le sous assemblage ‘Lighting’ dans le Project Manager.

Cacher le maillage dans la Drawing Board si il est présent (‘g’).

Dans la palette de la Drawing Board, cliquer sur l’icône de la

source 2D . S’assurer que l’option Snap to Objects , est active. Dessiner on objet source 2D la même empreinte que la source ‘Occupancy Load’ dans la vue 0 (+Y).

Faire une copie de la source 2D dans le sous assemblage ‘Lighting’.

Renommer les objets sources 2D ‘Lights-Radiation’ et ‘Lights-Convection’.

Utiliser la commande [Edit/Move] pour déplacer l’objet source ‘Lights-Convection’ au plafond (Y=3.0 m).

Sélectionner l’objet source ‘Lights-Convection’ dans le Project Manager. Faire un click droit et choisir ‘Source’. Cliquer sur ‘New’.

Nommer l’attribut source ‘Lights Convective Portion’ et cliquer sur ‘Define’.

Spécifier une ‘Source/Area’ de 8 W/m2.

Cliquer sur OK deux fois et attacher l’attribut ‘Lights Convective Portion’ au ‘LOW SIDE’. Sortir de la boite de dialogue.

Suivre la procédure ci-dessus pour créer un autre attribut source pour l’objet source ‘Lights-Radiation’. Le nommer ‘Lights Radiative Portion’ avec une ‘Source/Area’ de 12 W/m2. S’assurer que vous l’attachez au ‘HIGH SIDE’.




Sélectionner l’assemblage ‘Work Areas’.

Créer 5 nouveaux objets source en cliquant 5 fois sur l’icône

source , dans le Project Manager.

Utiliser la boite de dialogue ‘Location’ pour remplir ces données; toutes les dimensions sont en mètres. Si vous sélectionnez tous les objets sources à la fois, la fonctionnalité

de boite de dialogue multiple ( ) devient disponible.

Name X-Pos Y-Pos Z-Pos X-Size

Y-Size

Z-Size

Work1 0.25 0.5 0.0 1.2 1.0 3.6

Work2 2.45 0.5 0.0 1.2 1.0 3.6

Work3 3.65 0.5 0.0 1.2 1.0 3.6

Work4 5.85 0.5 0.0 1.2 1.0 3.6

Work5 0.25 0.5 5.4 4.8 1.0 1.2

Créer un attribut source nommé ‘Small Cubicle’ et ayant une ‘Total Power’ de 340 W. Attacher l’attribut source ‘Small Cubicle’ à Work1, Work2, Work3, et Work4.

Créer un attribut source nommé ‘Large Cubicle’ ayant une ‘Total Power’ de 510 W. Attacher l’attribut source ‘Large Cubicle’ à Work5.

Appuyer sur F6 pour développer l’arbre dans le Project Manager. Votre écran doit ressembler à la figure de droite.




On peut vérifier que les attributs ont été répartis correctement grâce à l’outil de sommaire.

Sélectionner toutes les sources ‘Work’ et cliquer sur l’icône

Summary ( ). Cela fait apparaître la position, la taille ainsi que tous les attributs de ces objets.

Nous allons maintenant créer des objets ‘Regions’ qui seront coïncidents avec les sources surfaciques que l’ont vient de créer. Grâce à ces objets ‘Regions’ on va pouvoir retrouver dans les tables les valeurs minimales, maximales et moyennes des grandeurs calculées.

Dans le Project Manager, activer la commande [Edit/Find].

Changer le ‘Type’ en ‘Source’.

Entrer le mot: ‘Work’ (sans les guillemets) dans le champ ‘Find’.

Cliquer sur le bouton ‘Find’. On demande alors à FLOVENT de trouver et sélectionner tous les objets ‘Source’ qui ont le mot ‘work’ au sein de leur nom. Confirmer que FLOVENT en trouve 5. Cliquer sur le bouton ‘Cancel’.

Cliquer sur l’icône ‘New Region’, , dans la palette du Project Manager. Cela va créer 5 nouveaux objets régions avec la même position, la même taille et le même nom que les 5 objets sources sélectionnés.

Note: Les régions 2D existent aussi et permettent de retrouver les transferts de masse et de chaleur, etc…




Sélectionner le ‘Root Assembly’. Créer un nouveau sous-assemblage nommé ‘Internal Details’.

Sélectionner le sous-assemblage ‘Internal Details’. Cliquer 2

fois sur l’icône ‘Promote’, , dans le Project Manager pour positionner l’assemblage ‘Internal Details’ directement sous le sous-assemblage ‘Structure’.

Créer 4 nouveaux cuboïdes en utilisant l’icône ‘New

Cuboid’ , dans la palette du Project Manager. Définir ces nouveaux cuboïdes en utilisant les données ci-dessous :

Position (m) Size (m) Name

X Y Z X Y Z

Collapse

Direction

Partition1 3.65 0.0 0.0 0.025 1.5 3.6 X-Low

Partition2 2.45 0.0 3.6 2.4 1.5 0.025 Z-Low

Partition3 0.25 0.0 3.6 1.2 1.5 0.025 Z-Low

Partition4 5.85 0.0 3.6 1.2 1.5 0.025 Z-Low

Développer la branche ‘Project Attributes’ du ‘Library Manager’.

Développer la branche ‘Materials’ et trouver le matériau ‘Chipboard’ que l’on a précédemment chargé.

Faire un glisser-déposer du matériau ‘Chipboard’ dans le sous-assemblage ‘Internal Details’. On affecte le matériau ‘Chipboard’ en matériau par défaut pour tout objet créé dans le sous-assemblage ‘Internal Details’.




Nous allons maintenant modifier le mur X-Low. Ce mur (ainsi que les fenêtres) va être rendu ‘thick’ (épais) pour retranscrire plus finement les variations de température dans les murs.

Sélectionner l’objet ‘Walls’. Faire un click droit et choisir ‘Construction’.

En face de ‘Side Details for’ choisir ‘Xo-Low’ et cliquer sur ‘Define’. Changer le ‘Modeling Level’ de ‘Enclosure Set’ à ‘Thick’. Rentrer une épaisseur ‘Thickness’ de 0.25 m. Sortir de la boite de dialogue.

Utiliser la boite de dialogue Construction pour ‘Window 1’ et ‘Window 2’ afin de changer pour chacun le ‘Modeling Level’ en ‘Thick’. Vérifier que l’épaisseur est bien de 12 mm (0.012 m) pour chaque fenêtre.

Note: En décochant ou cochant ‘Side Exists’ on peut complètement retirer ou remettre un des cotés du model.




Maintenant que les conditions aux limites ont été raffinées, nous allons vérifier si le maillage actuel du modèle est assez fin pour lé résoudre.

Taper ‘g’ pour faire apparaitre le maillage au sein de la Drawing Board.

Cliquer sur l’icône pour accéder au menu ‘System Grid’. Vérifier le rapport d’aspect (Maximum aspect ratio) du maillage. Il est plus important que dans le Tutoriel 2. Cela est du aux différentes géométries plus fines (épaisseur de jet des diffuseurs de 35 mm & épaisseurs des fenêtres de 12 mm) qui ont été définies.

Cliquer sur ‘Coarse’. Bouger la barre ‘Minimum Size’ vers la droite jusqu’à avoir au moins 4500 cellules.

L’importance du rapport d’aspect du maillage est abordé dans le cours 5A.




Sauver le projet en cliquant sur.

Dans le PM, aller sur [Solve / Re-initialize]. Cela permet de réinitialiser la solution. Dans le cas présent, il est préférable de réinitialiser car nous avons effectué de nombreux changements.

Cliquer sur pour lancer le solveur et ouvrir la fenêtre de Profiles. Noter que cette opération peut être réalisée en un seul click en utilisant [Solve / Re-initialize and Solve].

Le modèle converge après environ 1150 itérations.




Cliquer sur l’icône pour ouvrir la fenêtre de Visual Editor et commencer le post-processing.

Taper ‘i’ pour rendre la vue de la pièce isométrique. Passer

en mode sélection soit en cliquant sur l’icône soit en tapant F9. Sélectionner le toit de la pièce et taper F12 pour le cacher.

Cette action vous autorise à voir ce qu’il y a à l’intérieur de la pièce. Vous pourrez vouloir cacher (F12) les objets source (les blocs marrons semi-transparent), et les régions (blocs violets), car elle risque de rendre la vue moins nette.




Cliquer sur l’icône pour créer un plan de visualisation localisé au centre de la pièce dans la direction Y (automatique) et qui montre la température.

Bouger le plan en utilisant la croix de manipulation. Taper ‘w’ pour mettre la géométrie en filaire (Wireframe).

Changer la direction du plan de Y vers X ou Z.

Changer de vue en se remettant en mode ‘Manipulator’ et en cliquant ensuite sur le bouton gauche. Faire des zoom avant et arrière en faisant rouler le bouton du milieu, ou en cliquant sur le bouton de gauche et le bouton du milieu ensemble.

Pour créer une vue en projection, taper ‘X’, ‘Y’ ou ‘Z’ sur le

clavier et changer la vue de perspective à parallèle .




Chaque plan de visualisation peut être sondé pour obtenir des valeurs plus précises en déplaçant la souris le long du plan. Un curseur et une boite représentée en filaire apparaissent alors. Elles représentent la cellule de maillage pointée avec une annotation marquant la position de la cellule et la valeur de la grandeur.

Noter différentes valeurs de température en bougeant le curseur. Déplacer le plan de visualisation dans les directions X, Y, ou Z en utilisant la croix de manipulation et sonder le plan.




Pour modifier les paramètres du plan de visualisation, sélectionner le plan à modifier sous ‘plots’.

Créer un plan de visualisation en température selon l’axe X

au centre de la pièce. Cliquer sur l’icône pour rendre toute la géométrie visible solide. Pour avoir une partie de la géométrie en filaire, sélectionner les objets et cliquer sur

l’icône ‘wire-frame’

Changer le ‘Fill Type’ en ‘Contour Lines’. Augmenter le nombre de contours.

Changer la variable visualisée pour ‘Velocity’ en cochant ‘Show Vectors’. Décocher ‘Show Scalar’.

Visualiser le maillage situé au niveau du plan en cochant ‘Show Grid’.

Supprimer tous les plans avant de procéder.




Créer une iso-surface en sélectionnant plots et en cliquant sur

l’icône de l’iso-surface . Dans le champ ‘Scalar Field’ choisir ‘Speed’ et paramétrer la valeur à 1 m/s. Cocher ‘show scalar’ et choisir de colorer avec la vitesse.

Taper ‘Y’ pour regarder la géométrie de haut.

Dans l'arbre du modèle de Visual Editor, sous ‘Viewer’

sélectionner ‘Output Snapshot’ . Sauvegarder sous le format bitmap (.bmp) sur le Bureau (ou un autre endroit facile à se remémorer) sous le nom ‘diffuser-throw-withoutKE.bmp’.

Cliquer sur pour sauvegarder les changements réalisés dans Visual Editor et fermer Visual Editor.




Une autre manière d’analyser les résultats et d’extraire les valeurs de grandeurs telles que le débit est d’utiliser la fenêtre des Tables.

Dans le PM, cliquer sur l’icône de la fenêtre des Tables situé juste en dessous de l’icône de Visual Editor. La fenêtre des Tables s’ouvre sur des détails géométriques tels que la position et la taille de différents objets.

Pour vérifier la précision de la solution, nous pouvons regarder le débit volumique net au travers de la porte. Développer l’arbre ‘Table’ et sélectionner ‘geometry’. Comme nous sommes intéressés par la quantité d’air qui rentre et sort par la porte (qui passe donc la frontière du domaine de solution), cocher ‘Cutouts/Overall’, décocher ‘Geometric Details’, et cliquer sur OK pour fermer la fenêtre ‘Select Table’.

Vérifier le ‘Net Volume Flow’ pour le côté High-X du domaine. Souvenez-vous que 900 L/s entrent dans la pièce par les diffuseurs et que 600 L/s en sortent par la grille de retour. Est-ce que le débit volumique net au travers de la porte permet de retrouver les 300 L/s manquants?

Note : Pour changer les unités utiliser ‘Settings/Units’ en haut de l’arbre et changer le débit volumique de m3/s to l/s

Sélectionner ‘regions’ depuis l’arbre des tables. Le premier tableau qui apparaît nous donne les flux traversants chaque faces des volumes définis. Parcourez la table pour voir ce qui est définit.




Cliquer sur l’onglet ‘temperature’. Où se trouve la zone de travail la plus chaude en moyenne? La plus froide?

Note: Les données des tableaux peuvent être exportées vers une feuille de calcul pour une analyse post data. Sélectionner simplement la colonne appropriée (ou cliquer dans la case vide la plus en haut à gauche pour tout sélectionner) et cliquer sur le bouton droit.

Fin du Tutoriel 3



TUTORIEL 4: EFFET DU RAYONNEMENT THERMIQUE ET MODEL E DE TURBULENCE KE

Cet exercice guide l’utilisateur pour appréhender : 1. Activer le modèle de turbulence K-E. 2. Activer le calcul de rayonnement solaire. 3. Activer les paramètres de rayonnement thermique. 4. Déterminer l’influence du rayonnement dans le modèle.

Exercice 4 – Effet du rayonnement thermique et model de turbulence KE

Sélectionner [Project/Load]. Ouvrir le ‘Tutorial 3’.

Sauver le modèle en ‘Tutorial 4A’ avec le titre ‘Simple Room with KE’ et en ajoutant des notes explicatives.

Ouvrir le menu [Model / Turbulence]

Sélectionner ‘LVEL K-Epsilon’ as the ‘Turbulence Model’.

Cliquer Go pour démarrer le calcul. Un message apparaît indiquant que des variables ont changées et que les résidus seront recalculés. Si les graphes ne sont pas mis à jour supprimez les and recréer les de Edit\New (residuals v Iteration and Monitor Points v Iteration)




Démarrer le Visual Editor.

Si vous avez sauvé les propriétés de Visual Editor du Tutorial 3, une iso-surface en vitesse devrait déjà apparaître à l’écran et la vue correctement orientée. Sinon, créer une iso-surface en vitesse de 1m/s (voir instruction au chapitre 3)

Cacher le plafond de la pièce pour voir les iso surfaces

Ouvrer l’image bitmap que vous avez sauvé dans le tutorial 3. Est-ce que l’activation du modèle KE a une influence sur l’écoulement dans votre salle ?

Sortir du Visual Editor.

NOTE: Il est utile d’utiliser le modèle de turbulence KE pour les calculs finaux.

SANS LVEL-KE

AVEC LVEL-KE



Exercice 4 – Effet du rayonnement thermique et model de turbulence KE Sauver le modèle en ‘Tutorial 4B’ avec le titre ‘Simple Room with KE and Solar Radiation’ et ajouter une note d’explication.

Ouvrir le menu [Model / Modeling]

Cliquer sur le bouton ‘Solar Radiation’

Dans ce menu, cocher ‘Solve Solar Radiation’ et remplir les informations suivantes :

Angled Measured From: X-Axis

Angle: 30 degrees

Latitude: 52 degrees

Date: June 21

Time: 3:00 PM (15 hours)

Cloudiness Factor : 0.25

Noter les valeurs de l’angle azimutal et l’altitude Solaire

Cliquer sur le bouton ‘Help’ afin d’avoir les renseignements nécessaire au fonctionnement de la fonction.




Dans la drawing board (DB), cliquer sur l’icone ou le menu [Edit/Modify Picture] Cocher ‘Solar vector’ pour afficher le vecteur solaire. Vérifier la direction du vecteur solaire dans les vues de la Drawing Board. Lancer le calcul. (noter qu’une barre de progression s’affiche pour connaître l’avancement du calcul de rayonnement solaire). Note : Sélectionner les objets cachés (gris clair dans l’arborescence) et utiliser l’option [Geometry / reveal] pour afficher les objets sélectionnés.




Observer le monitor point ‘Center of Room’ pendant le calcul.

Note: vous pouvez bouger les légendes à l’aide de la souris

Clic droit sur le graphe du monitor point et choisir ‘Locate-Points’. Cliquer sur le graphe pour déterminer la température en différents endroits. Essayer les autres options … Utiliser l’option ‘Clear’ (bouton droit de la souris) pour effacer les indications.

Le cas converge après environ 1530 itérations. Les erreurs résiduelles tombent rapidement à un niveau acceptable il est donc préférable d’arrêter le calcul après quelques centaines d’itérations.




Ouvrir le Visual Editor.

Crée une courbe Iso-Surface de la variable ‘SolarViz’ avec une valeur de 0.4.

‘SolarViz’ indique le pourcentage d’intensité de rayonnement solaire maximum. La valeur de 0.4 indique que l’intensité solaire est de 40% de la valeur maximale de l’intensité solaire spécifiée.

Créer un plan de température dans la direction Y.

Rendre la géométrie filaire en cliquant sur ‘W’ sur le clavier. Où se trouvent les températures les plus chaudes ?

Sonder le plan pour déterminer la température dans le mur.

Pour sonder le plan, il faut être en mode de sélection et laisser le curseur sur le plan (sans le bouger). Une boite se crée au bout du curseur pour afficher la température de la cellule.




Dans le menu ‘Scalar Field’ sélectionner ‘Temperature’

Conserver les unités en ‘deg C’.

Sélectionner ‘User Range”.

Min = 20

Max = 30

On doit obtenir l’image ci-contre.

Essayer différents ‘Color Maps’ et ‘Legend options’

Essayer différentes valeurs de Min & Max.

Sous animation, sélectionner le plan de température et cocher ‘on’.

Sélectionner ‘Animation’ et cliquer sur le bouton ‘play’

pour animer le plan.

Il est possible de sauvegarder cette animation en format ‘AVI’ ou en série d’images statiques.

Pour contrôler l’animation, utiliser les paramètres dans la feuille de propriétés.

Arrêter l’animation et sortir de Visual Editor.

Sauver le modèle dans le Project Manager.



Exercice 4 – Effet du rayonnement thermique et model de turbulence KE Sauver le modèle en ‘Tutorial 4C’ avec comme titre ‘Simple Room avec KE, rayonnement Solaire et mur épais’. Compléter avec des notes.

Clic-doit sur les ‘Walls’ de l’enclosure et sélectionner le menu ‘Construction’.

Changer la zone ‘Size’ en ‘Internal’.

Changer la zone ‘Side Details For’ en ‘Yo-Low’ et cliquer sur ‘Define’.

Changer le ‘Modeling Level’ en ‘Thick’. Entrer l’épaisseur en 0.2 m et OK pour sortir.

Changer dans ‘Side Details For ‘ l’épaisseur du mur ‘Yo-High’ en 0.1 m et cliquer sur OK.

Cliquer OK pour sortir de la boîte de dialogue du menu ‘Construction’. Cliquer sur ‘No’ lorsque le message ‘grid changed’ apparaît (cela permet à FLOVENT d’interpoler les résultats sur le nouveau maillage dans le même fichier).

Clic-droit sur l’enclosure et sélectionner ‘Location’.

Paramétrer la location en Y à -0.2m et cliquer sur OK.

Regarder le résultat dans la Drawing Board pour comprendre les changements.



Exercice 4 – Effet du rayonnement thermique et model de turbulence KE Augmenter la taille du domaine de calcul afin que toute la géométrie soit dans le domaine de calcul.

Clic-droit sur le fond d’écran de la Drawing Board et choisir ‘Cutout/Overall Domain’ depuis la liste déroulante.

S’assurer que la fonction ‘Snap-to-Objects’ est activé.

Dans la vue 2 (+Z) dessiner une boîte autour de la géométrie pour sélectionner le domaine de solution.

Ajuster la taille du domaine de calcul en utilisant les anses de redimensionnement.

Dans le Project Manager, clic-droit sur système et choisir ‘Location’. Si vous éditer le domaine de solution, vous devriez noter les valeurs suivantes.

Make sure the mouse is over a handle to resize the object. If the mouse is not on a handle you will translate the object when you move the

mouse



Exercice 4 – Effet du rayonnement thermique et model de turbulence KE Vérifier the maillage (‘g’) visuellement dans la Drawing Board.

Cliquer sur le bouton ‘Grid Summary’ , dans la Drawing Board. Vous devriez noter les informations suivantes.

Calculer le modéle.

Informations sur les maximum Aspect Ratio dans chaque direction, les tailles de mailles les plus petites ainsi que leurs emplacements.



Exercice 4 – Effet du rayonnement thermique et model de turbulence KE Que devient la température au centre de la pièce?


Créer un plan de température qui passe dans le sol.

Déterminer la température maximale dans le sol en utilisant la ‘property sheet’. Cela devrait être entre ~60-70°C.

Sauver les changements et sortir du Visual Editor.


Il existe deux zones de temépratures élevées aux endroits ou le soleil arrive sur le sol.



Exercice 4 – Effet du rayonnement thermique et model de turbulence KE Sauver le modèle en ‘Tutorial 4D’ avec comme titre ‘Simple Room with KE and Solar Radiation with Thick Walls + Surface Radiation’.

Ouvrir le menu [Model/Modeling].

Changer les paramètres de ‘Radiation’ en ‘Radiation On’.

Cliquer OK pour accepter et fermer la boîte de dialogue.

Clic-droit sur l’enclosure et choisir ‘Radiation’.

Cliquer sur ‘New’.

Créer un nouvel attribut de rayonnement:

Name: 1m Sub-Divided

Surface: Sub-divided Radiating

Subdivided Surface Tolerance: 1 m

Minimum Area Considered: 0 m2

Cliquer OK et cliquer ‘Attach’.



Exercice 4 – Effet du rayonnement thermique et model de turbulence KE Cliquer sur GO pour lancer le calcul. Avant le calcul de CFD, FLOVENT détermine les facteurs d’échanges thermiques. Une barre de progression indique l’avancement du calcul.


Comme précédemment, déterminer la température maximale dans le sol en utilisant un plan de visualisation en température. Dans la ‘property sheet’ apparaît la valeur maximale dans le plan (environ 54 °C)

Comparer cette valeur au résultat précédent (sans rayonnement thermique).

Vous pouvez aussi utiliser la ‘property sheet’ de ‘Results/ScalarFields’ pour obtenir les mêmes information. Cela permet d’obtenir la valeur mini et maxi dans tout le domaine de calcul ou dans le plan de visualisaiton. On peut afficher dans la DB les valeurs mini et maxi.

Sortir du Visual Editor.




Fin du Tutoriel 4

Cours d’introduction à FLOVENT V8.2 Tutorial 5


TUTORIEL 5: UTILISATION DE LA LIBRAIRIE ET DES INDI CES DE CONFORT

Ce tutorial guide l’utilisateur à travers les taches suivantes : 1. Construction et sauvegarde d’une librairie utilisateur. 2. Chargement d’une librairie au sein d’un modèle. 3. Activation des indices de confort.

Tutoriel 5 – Utilisation de la librairie et des indices de confort

Utiliser la commande [Project/New].

Cliquer sur les différents onglets en haut de la boite de dialogue pour voir quelles sont les exemples accessibles.

Cliquer sur l’onglet ‘Defaults’. Sélectionner ‘DefaultSI’ et cliquer sur OK.

Sauvegarder le nouveau modèle en tant que ‘Tutorial 5A’ avec le titre ‘Desk Library Construction’.

Note: Les utilisateurs FLOVENT peuvent créer leurs propres exemples au cours de la procédure de sauvegarde. Cela peut permettre de gagner du temps en commençant chaque modèle à partir d’un modèle existant aussi bien en terme de géométrie qu’en terme de mise en donnée.

.




Utiliser la palette du Project Manager (taper F7 si celle-ci n’est pas visible) pour créer un nouvel assemblage nommé ‘Desk Area’.

Utiliser les dessins ci-dessous pour créer 4 cuboïdes nommés ‘Desktop’, ‘Drawer’, ‘Computer’, et ‘Monitor’. Créer ces cuboïdes de la manière la plus agréable.

S’assurer que les cuboïdes sont placés à l’intérieur de l’assemblage.




Faire un click droit sur le cuboïde ‘Computer’ et choisir ‘Thermal’ dans la liste qui apparait.


Nommer l’attribut thermique ‘Computer Heat’.

Sélectionner l’option ‘Fixed Heat Flow’.

Sélectionner l’option ‘Total Power’.

Entrer la valeur 35 W.

Cliquer sur OK. Cliquer sur ‘Attach’ puis ‘Dismiss’.

Faire un click droit sur le cuboïde ‘Monitor’ et choisir ‘Thermal’ dans la liste qui apparait.


Nommer l’attribut thermique ‘Monitor Heat’.

Sélectionner l’option ‘Fixed Heat Flow’.

Sélectionner l’option ‘Total Power’.

Entrer la valeur 135 W.

Cliquer sur OK. Cliquer sur ‘Attach’ puis ‘Dismiss’.

L’option ‘Fixed Heat Flow’ réparti le montant de chaleur spécifié uniformément sur la surface de l’objet. Les températures à l’intérieur du matériau ne sont pas calculées.

L’option ‘Conduction’ réparti le montant de chaleur spécifié à l’intérieur du volume de l’objet. Les températures dans le matériau sont calculées. Pour ce paramétrage, un attribut matériau est demandé.




Créer un objet source nommé ‘Worker’ et un objet région nommé ‘Occupied Space’ dans l’assemblage ‘Desk Area’ en utilisant les informations ci-dessous.

Position (m) Size (m) Nom X Y Z X Y Z

Collapse Direction

Worker 0.9 0.5 0.9 0.2 1.0 0.5 n/a Occupied Space

0.7 0.0 0.7 0.5 1.5 1.1 n/a

Faire un click droit sur l’objet source ‘Worker’ et choisir dans la liste ‘Occupancy’.


Définir l’attribut d’occupation tel que décrit ci-dessous :

Name: 1 Worker

Occupancy Level: 1

Activity Level: Specified entrer une valeur de 80 W.

Noter que cette valeur est la même que la valeur par défaut lorsque l’on coche ‘Low’ mais dans l’intérêt du tutoriel il est important de voir que l’on peut utiliser d’autres valeurs comme pour représenter des enfants par exemple.

S’assurer que les deux nouveaux objets sont à l’intérieur de l’assemblage ‘Desk Area’ avant de continuer.




Cliquer sur l’icône du Library Manager .

Faire un click droit sur ‘Libraries’ et choisir ‘New Library’ dans le menu qui s’affiche.

Nommer la nouvelle librairie ‘Tutorial5’ et cliquer sur OK.

Localiser la librairie ‘Tutorial5’ dans l’arbre du Library Manager.

Déplacer l’assemblage ‘Desk Area’ du Project Manager jusque dans la librairie ‘Tutorial5’ dans le Library Manager. Vous pourrez verifier que ‘Desk Area’ est inscrit sous Tutorial5 dans le Library Manager.

Fermer la librairie en cliquant sur . (Taper F7 aura le même effet.)




Utiliser [Project/Load] pour charger le ‘Tutorial 4D’.

Le sauvegarder en tant que ‘Tutorial 5B’ avec le titre : ‘Detailed Room’.

Développer toute la géométrie.

Faire un click droit sur l’assemblage ‘Work Areas’ et choisir Select All -> Parts/Assemblies. Taper ‘supprimer’ pour supprimer tous les objets sélectionnés.

Un message de changement de maillage apparait. Choisir ‘No’ pour continuer à travailler avec le même nom de modèle.

Répéter l’opération pour supprimer tous les objets régions situés dans l’assemblage ‘Work Area’.

Un moyen rapide de faire une sélection multiple dans un même assemblage.




Ouvrir le Library Manager, .

Trouver l’assemblage ‘Desk Area’ que l’on a sauvegardé auparavant dans la librairie du ‘Tutorial 5’.

Déplacer ‘Desk Area’ depuis le Library Manager jusqu’à

l’assemblage ‘Work Areas’. Fermer le Library Manager .

Sélectionner l’assemblage ‘Desk Area’ dans le Project Manager et le localisere visuellement dans la Drawing Board. S’assurer que ‘Desk Area’ n’est pas développé (voir ci-dessous) avant de continuer.

CORRECT INCORRECT

Rendre la vue 0 (+Y) la seule visible. Positionner ‘Desk Area’ de tel sorte qu’il soit place dans le coin le plus proche de l’endroit où il se trouvait en le déplaçant avec la souris.

Position à l’import depuis le Library Manager

‘Desk Area’ calé dans le coin le plus proche




Dans la Drawing Board, utiliser la commande [Tools/Datum].

Sélectionner ‘Plane’.

Rentrer une valeur en Z de 5 m.

Cliquer sur OK.

Localiser le plan dans la Drawing Board. Il est représenté par une ligne vert foncé.

Faire un click droit sur l’arrière plan de la Drawing Board et choisir ‘Datum’ dans le menu qui s’affiche. Sélectionner le plan. Le Bouger de haut en bas sur l’écran en utilisant la souris.

Utiliser [Edit/Modify Picture] (ou cliquer dans la Drawing Board).

Paramétrer le ‘Snap Grid Size’ avec la valeur 0.05 m et cliquer sur OK

Passer en mode ‘Snap-to-Grid’ .




Bouger le plan jusqu’à ce qu’il soit aligné avec l’arête High-Z de ‘Desk Area’.

Note : Ne pas oublier de s’assurer que le mode de sélection est sur ‘datum’.

Dans le Project Manager, sélectionner ‘Desk Area’.

Dans la Drawing Board, utiliser la commande [Tools\Mirror].

Taper F6 pour développer l’arbre dans le Project Manager et voir tous les objets. Comprenez-vous l’effet de la commande ‘Mirror’?

Position correct du plan.

Géométrie à la suite de la commande [Tools/Mirror].




Utiliser [Tools\Datum] et sélectionner ‘No Datum’.

Réduire les deux assemblages ‘Desk Area’ en cliquant sur le à côté du nom de l’assemblage.

Sélectionner les deux assemblages ‘Desk Area’ (astuce: maintenir CTRL enfoncé pour faire une selection multiple) et

cliquer sur copier dans le Project Manager.

Sélectionner seulement les assemblages ‘Work Areas’ et

cliquer sur coller dans le Project Manager.

Les copies devraient être sélectionnées dans le Project Manager et dans la Drawing Board. Déplacer ces copies ‘Desk Area’ dans la direction +X jusqu’à ce qu’elles soient accolées à la partition centrale.

Cliquer sur la rotation gauche/droite 2 fois pour retourner les copies de ‘Desk Area’.

Taper F6 pour developer l’arbre du Project Manager et inspecter les changements réalisés sur la géométrie.

AVANT DEPLACEMENT

APRES DEPLACEMENT APRES ROTATION




Réduire les assemblages ‘Work Areas’ en cliquant sur le à côté du nom de l’assemblage.

Sélectionner ‘Work Areas’ et cliquer sur copier .

Sélectionner les assemblages ‘Heat Gains’ et cliquer ur

coller .

La copie de ‘Work Areas’ sera sélectionnée dans le Project Manager et la Drawing Board. Se remettre en mode ‘Snap-to-

Objects’ . Déplacer la copie dans le sens des X positifs jusqu’à ce qu’il soit accolé à l’autre côté de la partition centrale.

Taper F6 pour développer l’arbre du Project Manager et regarder la nouvelle géométrie créée.

AVANT DEPLACEMENT

APRES DEPLACEMENT APRES F6




Créer 3 nouveaux assemblages ‘Desk Area’ le long du mur en ‘High-Z’ comme montré à droite.

L’arbre du Project Manager devrait ressembler à cela:

Certains des outils à votre disposition :

1) L’élément de librairie ‘Desk Area’

2) [Tools/Datum] et [Tools/Mirror]

3) Les outils de rotation, & .

4) Le copier /coller

5) La manipulation dans la Drawing Board (déplacement d’objets)

Créer ces 3 nouveaux ‘Desk Areas’




Dans le Project Manager, utiliser la commande [Edit\Find].

Changer le ‘Type’ en ‘Region’.

Cliquer sur ‘Find’. Cliquer sur ‘Cancel’.

Faire un click droit sur l’une des regions sélectionnées et choisir ‘Location’.

Utiliser la barre de navigation pour plusieurs

objets, , et donner à chaque région son propre nom, i.e., ‘Occupied Space 1’, ‘Occupied Space 2’, etc. Cliquer sur Ok lorsque c’est terminé.

Supprimer l’assemblage ‘Occupancy’. Note : Les objets sources ‘Occupants’ ne sont plus utiles car l’élément de librairie ‘Desk Area’ possède un modèle d’occupation explicite.

Créer un nouveau sous-assemblage nommé ‘Cabinets’ dans l’assemblage ‘Internal Details’.

Créer les cuboïdes suivants dans le sous assemblage ‘Cabinets’ pour représenter les armoires:

Position (m) Size (m) Name X Y Z X Y Z

Collapse Direction

Cabinet1 1.45 0 0 1.0 3.0 0.7 n/a Cabinet2 4.85 0 0 1.0 3.0 0.7 n/a Cabinet3 0.25 0 3.6 0.7 0.75 1.0 n/a Cabinet4 6.35 0 3.6 0.7 0.75 1.0 n/a

Attacher le matériau ‘chipboard’ et l’attribut thermique ‘Non-Conducting’ à chaque armoire. Cela va paramétrer les propriétés et la couleur du matériau sans permettre les transferts de chaleur.

Structure du PM Les 4 nouvelles armoires en place




Dans le Project Manager, aller dans [Model / Modeling].

Cocher ‘Store Mean Radiant Temperature’.

Cocher ‘Store LMA’ et rentrer la valeur de 0.1 pour le taux de recirculation.

Cliquer sur OK.

Utiliser la fenêtre ‘Grid Summary’ pour vérifier les caractéristiques du maillage. Il devrait y avoir un total d’environ 30200 cellules et un ‘Maximum Aspect Ratio’ de ~30.

Utiliser [Solve/Re-initialize].

Cliquer pour lancer la résolution du modèle. Vous pouvez interrompre le calcul dès que le tracé du ‘Monitor Point’ est assez haut et suffisamment stable.

En cochant ‘store LMA’ on permet le calcul du ‘Local Mean Age of Air’ (LMA) et du ‘Local Air Change Index’ (LACI) à la fin du calcul général.

En cochant ‘Store Mean Radiant Temperature’ on permet aux ‘Draft Temperature’, ‘Air Diffusion Performance Index’ (ADPI), ‘Comfort Temperature’, ‘Predicted Mean Vote’ (PMV) et ‘Predicted Percent Dissatifised’ (PPD) d’être calculé.




Dans le Project Manager, utiliser [Model\Auxiliary Variables].

Dans la fenêtre ‘New Variables’, sélectionner ‘Comfort Temperature’ et cliquer sur ‘Calculate’.

Répéter l’opération pour la variable ‘Draft Temperature’. Noter la valeur de l’ADPI qui apparait.

Répéter l’opération pour les variables ‘PMV’ et ‘PPD’ en gardant les paramètres par défaut.

Cliquer sur ‘Dismiss’.




Lancer Visual Editor.

Supprimer tous les Plans et toutes les Iso-Surfaces qui sont présentes.

Cacher (F12) le toit ainsi que certains murs afin de pouvoir voir la partie interne de la géométrie.

Dans le Project Manager, utiliser la commande [Edit/Find] pour sélectionner tous les cuboïdes dont le nom contient la lettre ‘D’ (‘Desktop’ & ‘Drawer’ dans ce modèle). Les objets seront alors sélectionnés dans le Project Manager et dans Visual Editor.

Dans Vis Editor, la page de propriété des éléments sélectionnés est affichée.

Cocher ‘Override Material’

Cliquer sur différentes couleurs pour voir à quoi elles ressemblent sur les bureaux.

Après avoir expérimenté, choisir la couleur qui se trouve dans le coin en bas à droite.

Toujours dans la page des propriétés, faire des essais de texture en utilisant celles disponibles. Utiliser ‘texture/filename’ pour charger les textures depuis les dossiers disponibles.

Après avoir expérimenté, aller dans le dossier nommé ‘Surfaces’, et choisir la texture nommée ‘oak.rgb’ (cf à froite).




Créer un plan de visualization de la temperature de confort (Comfort Temperature) dans la direction Z et positionner le plan pour qu’il passe par l’une des fenêtres.

Utiliser la page de propriétés ‘Scalar Field’ pour paramétrer les min et max de température de 20 °C à 30 °C.

Passer en filaire en tapant ‘W’.

Ouvrir la page de propriétés ‘Animation’.

Changer le nombre total d’images ‘Total Frames’ par 50.

Cliquer sur ‘Play’.

Vérifier que l’animation se déroule convenablement.

Stopper l’animation .

Changer la variable visualisée dans le plan par ‘PPD’ (Predicted Percent Dissatified) et paramétrer le plan selon l’axe Y à y = 1 m.

Utiliser la page de propriétés ‘Scalar Field’ pour paramétrer les min et max du ‘PPD’ respectivement à 5% et 50%.

Animer le plan pendant plusieurs boucles puis stopper l’animation.

Supprimer le plan.

Mettre le nombre total d’images ‘Total Frames’ à 10 avant de continuer.

Quelle est la cause de l’élévation de la température de confort au niveau des fenêtres ?

La pièce est elle confortable dans l’ensemble?




Sélectionner ‘slot Diffuser 2’ dans le Project Manager.

Dans Visual Editor, cliquer sur ‘Create Particle Source’ (cliquer

sur , ou utiliser [Results/Particles]).

Mettre le nombre de lignes de courant ‘Streamlines’ à 20.

Colorer les lignes de courant par température [Results/Particles/Scalar]. Paramétrer la légende de température pour voir les valeurs comprise entre 17 et 27°C.

Cocher l’option ‘On’.

Changer le ‘Manipulator Type’ de ‘None’ en ‘Translate’. Bouger la source pour qu’elle soit éloignée du diffuseur.

Cliquer sur ‘Play’ pour animer les particules.




Ajuster les propriétés des particules.

Essayer :

De diminuer la variable ‘Smear’.

De diminuer/augmenter la variable ‘Width’.

De diminuer/augmenter la variable ‘Lifetime’.

De diminuer/augmenter la variable ‘Time-Step’.

Ajuster les propriétés de la source.

Changer le champ ‘Appearance’ pour mettre des ‘Triangles’.

Changer le champ ‘Appearance’ pour mettre des ‘Arrows’.

Passer de ‘Particles’ à ‘Ribbon’.

Passer de ‘Ribbon’ à ‘Line’.

Fermer Vis Editor.




Cliquer sur l’icône du mode tables (juste en dessous du visual editor)

Développer ensuite l’arbre table pour sélectionner ‘Regions’. Notez que les différents onglets vous montrent les variables disponibles.

Changer la variable visible avec ‘PPD’. Quel travailleur a-t-on le plus de chances de voir se plaindre?

Changer la variable visible avec ‘LMA’. Quel travailleur a le moins de mouvements d’air ?

Regarder d’autres variables et utiliser la Drawing Board afin de déterminer les causes d’inconfort de certains. Regarder la variable ‘Mean Radiant Temperature’ est un bon moyen de commencer !

Fin du Tutoriel 5



TUTORIEL 6: OPTIMISATION AVEC LE COMMAND CENTER

Cet exercice permet d’approfondir les connaissances suivantes: 1. Créer une variation paramétrique en utilisant le Command Center. 2. Calculer et suivre les solutions 3. Créer des graphiques pour analyser les solutions

Exercice 6 – Optimisation avec le Command Center

Ouvrir le menu [Project/Load].

Charger le ‘Tutorial 4D’.

Sauver le nouveau modèle en tant que ‘Tutorial 6’ en l’intitulant ‘Slot Diffuser Optimization’.

Nous allons optimiser la position des diffuseurs à fentes dans ce tutorial. Le tutorial 4 servira de point de départ à la simulation pour une question de temps car le modèle est plus simple que le tutorial 5 qui possède trop de détail qui ne sont pas nécessaires.

Où doivent se positionner les diffuseurs à fentes pour minimiser les températures dans les zones de travail ?




Dans le Project Manager, aller dans le menu [Solve/Variable Control].

Pour la variable ‘X-velocity’:

Cliquer sur ‘Calculate Automatic Values’ pour voir les faux pas de temps (False Time Step) par défaut et le critère d’arrêt du calcul des résidus (termination Residuals).

Bouger le curseur du ‘False Time Step’ vers la gauche jusqu’à obtenir entre 20 & 1.

Cliquer sur ‘Apply’.

Répéter ce processus pour toutes les variables excepté pour la ‘Pressure’. Cette méthode permet une plus grande liberté de ces variables pour changer durant la résolution et dans certains cas peut réduire le temps de convergence. Des précautions doivent être prisent car cela peut rendre le système instable. Notre expérience en résolution nous a montrée que la solution était très stable avec le faux pas de temps par défaut.

Cliquer sur OK pour fermer.

Le faux pas de temps sont augmentés pour calculer plus vite. Pour le cas général, cela peut générer des problèmes d’instabilité et des

difficultés pour atteindre la convergence. Notre expérience précédente sur la convergence de ce modèle nous montre que la solution est très stable avec les faux pas de temps par défaut. Nous bougeons donc les

faux pas de temps pour accélérer le processus de convergence.




Cliquer pour démarrer le module du Command Center.

Se mettre sur l’onglet ‘Input Variable’

Cliquer pour voir les filtres disponibles.

Cliquer sur l’icône d’assemblage pour voir seulement les icônes d’assemblage.

Développer l’assemblage ‘Supply diffuser’

Développer ‘Supply Diffusers’ et ‘Absolute Location’

Sélectionner ‘X-Location’.




Cocher ‘Use as Input Variable in Scenario’.

Cliquer sur ‘Linear’ sous ‘Variation Type’.

Paramétrer le ‘Step Size’ à 0.25 m.

Paramétrer le ‘Number of Positive Steps’ à 5.

Paramétrer le ‘Number of Negative Steps’ à 2.

Cliquer sur ‘Apply Variation’.

A noter : le ‘X-Location’ de l’assemblage ‘Supply Diffuser’ est désormais activer en tant que Input variable.

D’autres Types de Variation:

Ad Hoc: Entrer manuellement et une par une plusieurs valeurs ‘Input Variables’ qui seront utilisées dans l’ordre.

Design Parameter: Définir une plage de données d’entrées (valeurs mini et max). A utiliser avec les options ‘Design of Experiment’ et optimisation sequentielle.

Linear Function: Permet à une variable d’entrée d’être spécifiée comme fonciton linéraire d’une autre valeur. A utiliser avec les options ‘Design of Experiment’ et optimisation sequentielle.




Cliquer sur la table ‘Graphical Input’ tab.

Taper F6 pour afficher toute la géométrie.

Cliquer sur le nom des scénarios dans la liste. Pour chaque scénario, observer la position de chaque diffuseur. ainsi que le changement de maillage.

Cliquer sur ‘g’ pour afficher le maillage. Vérifier aussi le changement de maillage dans chaque scénario. Il est important que le maillage reste correct pour calculer tous les transferts de chaleur ainsi que la fluidique.

La fenêtre graphical Input possède les mêmes fonctions de visualisation que la Drawing Board et peut être utiliser pour créer des scenarios. Voir

directement dans l’aide en ligne.




Cliquer sur la table ‘Output Variables’.

Cliquer sur pour voir les filtres disponibles.

Cliquer sur et pour voir seulement les monitors points et les sondes (les icônes changent pour indiquer quels filtres sont actifs).

Cliquer pour cacher l’arbre des filtres.

Trouver le monitor point ‘Walls’

Double-cliquer sur le monitor point pour voir les paramètres que l’on peut sonder.

Sélectionner ‘Temperature’. cocher ‘Monitor Variable for each Project in the Scenario’. (Note: le double-clic est plus rapide pour faire cette action).

Trouver la région ‘Work 1’

Double-cliquer sur ‘Work 1’.

Ouvrir le dossier ‘Temperature’ ( et pas ). Double-cliquer sur ‘Maximum Region

Temperature’.

Répéter le processus pour toutes les régions du modèle.




Cliquer sur la table de ‘Scenario Table’.

Sélectionner ‘Store Results?’ dans la colonne de gauche. Faites un clic droit et choisir ‘Full’ .

Cliquer sur GO pour lancer les calculs.

Cliquer sur la table de ‘Solution Monitoring’ pour voir la courbe de convergence.

Une fois que tous les calculs sont terminés, revenir à la table des scenarios.

Utiliser la commande [Chart/Create].

Nommer le graphe: ‘Temperature vs Diffuser Location”

Choisir ‘Chart Type’ as ‘XY-Scatter’.

Cliquer la table ‘Data Source’.

Paramétrer ‘X-Axis Variabl’e en ‘Supply Diffusers: X-Location’

Sous ‘Y-Axis Variables’, Sélectionner ‘Walls : Temperature’ et

cliquer .

Ajouter d’autres courbes selon le même principe.

Fermer le graphique.

Utiliser la commande [Scenario/Export Scenario Table…] pour créer un fichier .csv (comma separated) qui contient toutes les informations de la table de scénarios.



Fin du Tutoriel 6.



TUTORIEL 7: UTILISATION DE MAILLAGE LOCALISES ET D’ AUTRES TYPES DE DIFFUSEURS

Ce tutorial guide les utilisateurs pour les tâches suivantes : 1. Créer des diffuseurs à tourbillons et des objets ‘Cutout’. 2. Créer des zones de maillage localisé. 3. Visualiser les zones de maillage localisé.

Tutoriel 7 – Utilisation des maillages localisés et d’autres types de diffuseurs

Utiliser la commande [Project/Load].

Charger le ‘Tutorial 5B’.

Utiliser la commande [Project/Save As] et sauvegarder le modèle sous le nom ‘Tutorial 7’ avec le titre ‘Swirl Diffusers and Localized Grid’.




Sélectionner les deux diffuseurs à fentes dans le Project Manager et taper ‘supprimer’. Choisir ‘No’ quand la boite de dialogue “…grid changed…” apparait pour garder le même nom de projet.

Pour compenser le retrait des lignes de maillage associées aux diffuseurs, utiliser l’outil ‘System Grid’ pour paramétrer un maillage ‘fine’.

Créer un nouveau sous-assemblage sous l’assemblage ‘Supply grilles’ nommé ‘Swirl Diffuser’.

Sélectionner l’assemblage ‘Swirl Diffuser’.

Dans la palette de la Drawing Board, cliquer sur l’icône

‘Fan/Swirl Diffuser’ .

Dessiner l’objet ‘Fan/Swirl Diffuser’ approximativement la vue 0 (+Y) comme montré sur la figure à côté.

Déplacer dans cette direction.




Dans le Project Manager, faire un click droit sur l’objet ‘Fan/Swirl Diffuser’ et choisir ‘Construction’.

Entrer les données suivantes:

Name: Swirl Diffuser 1

Hub Diameter: 0.1 m

Outer Diameter: 0.3 m

Fan Depth: 0.05 m

Modeling Level: 2D + Hub

Flow Specification: Fixed Volume of 125 l/s

Flow Type: Swirl

Swirl Model: Velocity Dependant

Direction: Counter-Clockwise

Swirl Angle: 45 deg

Twist Angle: 15 deg

Cliquer sur OK.

Faire un click droit sur l’objet ‘Swirl Diffuser 1’ et choisir ‘Location’. Entrer les données suivantes:

X: 1.8 m

Y: 0.0 m

Z: 1.0 m

Cliquer sur OK.

Vérifier dans la vue 2 de la Drawing Board que le diffuseur est au niveau du sol.




Dans le Project Manager, sélectionner l’objet ‘Swirl Diffuser 1’.

Cliquer sur l’icône ‘Cutout’ , dans la palette du Project Manager.

Dans la vue 2, faire un zoom sur le ‘Swirl Diffuser’ et le ‘Cutout’.

Changer le mode de sélection ‘Current Selection Mode’ (en bas à droite de l’écran de la Drawing Board) pour ‘Cutout/Overall Domain’. Sélectionner le ‘Cutout’ et le redimensionner et le repositionner comme sur la figure à droite.

Dans le Project Manager, faire un click droit sur le ‘Cutout’ et choisir ‘Faces’.

Rendre toutes les faces symétrique à l’exception de la ‘Yo-High’. Cliquer sur OK.

Dans le Project Manager, faire un click droit sur l’objet ‘Cutout’ et choisir ‘Ambients’.

Attacher l’attribut ambient ‘Supply Temperature’ à la face ‘Yo-High’. Cliquer sur ‘Dismiss’.

Dans le Project Manager, sélectionner ‘Swirl Diffuser 1’.

Cliquer sur l’icône Région , dans la palette du Project Manager.

Changer la taille en Y par 0.3 m.

AVANT

APRES




Faire un click droit sur l’objet ‘Region’ et choisir ‘Grid Constraints’.


Rentrer le nom ‘Name’ ‘Diffuser X & Z’.

Sous ‘Number of Cells Control’ :

-Cocher ‘Maximum Size’.

-Rentrer la valeur de 0.04 m.

Cliquer sur ‘Inflation’.

Sous ‘Inflation Low Side’ paramétrer :

-‘%Size’ à 25

-‘Minimum Number’ à 2

Sous ‘Inflation High Side’ paramétrer :

-‘%Size’ à 25

-‘Minimum Number’ à 2

Cliquer une fois sur OK.

Attacher l’attribut aux directions X et Z.

Contraintes de maillage dans les directions X & Z.




De retour dans la fenêtre de l’attribut ‘Grid Constraint’, s’assurer que ‘Diffuser X & Z’ est sélectionné.

Cliquer sur le bouton Copy sur la droite de la fenêtre.

Sélectionner la copie de ‘Diffuser X & Z’ et cliquer sur ‘Edit’.

Changer le nom et mettre ‘Diffuser Y’.

Sous ‘Number of Cells Control’ laisser les paramètres telsquels.

Sous ‘Inflation Low Side’ paramétrer :

-‘Size’ à 0.2 m.

-‘Minimum Number’ à 2.

Sous ‘Inflation High Side’ paramétrer :

-‘Size’ à 0 m.

-‘Maximum Size’ à 0.0 m.

Cliquer sur OK une fois.

Paramétrer ‘Applies to’ avec ‘Yo-Direction’.

Sélectionner dans la liste ‘Diffuser Y’.

Cliquer sur ‘Attach’.

Cliquer sur ‘Dismiss’.

Vérifier dans la Drawing Board, le maillage autour du diffuseur.




S’assurer que l’objet ‘Region’ est sélectionné dans le Project Manager.

Cliquer sur l’icône de localisation de maillage ‘Localize

Grid’ . (Note, en tapant ‘L’on obtient le même résultat)

Vérifier dans la Drawing Board le maillage autour du diffuseur.

Maillage localisé autour du diffuseur à tourbillon

Sélectionner l’assemblage ‘Swirl Diffuser’.

Utiliser la commande [Edit/Pattern] avec les paramètres suivants :

1st Pattern Direction: +X

Number: 3

Pitch: 1.7 m

2nd Pattern Direction: +Z

Number: 3

Pitch: 1.9 m.

Trouver les deux diffuseurs qui ont été créés sous des bureaux et les supprimer. Astuce: ce sont les 2ème et 5ème diffuseurs créés dans l’assemblage ‘Supply Diffuser’.

7 Diffusers and 7 Localized Grid Spaces




Passer sur la vue 2 +Z et isoler cette vue à l’écran. Astuce:

Utiliser cet icône dans la Drawing Board:

Changer le mode de selection ‘Current Selection Mode’ pour ‘Workplane’.

Cliquer sur le plan de travail ‘Workplane’ pour le sélectonner (c’est la boite grise qui entoure toute la géométrie à l’écran).

Dans la Drawing Board, utiliser [View\Control View…]. Déplacer la fenêtre qui apparait afin de pouvoir voir la Drawing Board en entier (vous aurez peut être besoin de redimensionner la Drawing Board pour y arriver).

Utiliser la fenêtre ‘Control View’ pour tourner la vue d’un angle de 90° dans le sens inverse des aiguilles d’un montre autour de l’axe X (l’incrément par défaut pour la rotation est de 5°). Laisser la fenêtre ‘Control View’ ouverte.

La Drawing Board devrait ressembler à l’image de droite.




Utiliser la souris pour déplacer le plan de travail dans la pièce vers le bas afin qu’il ne passé PLUS par aucun des diffuseurs. Utiliser l’image de droite comme un guide.

(Note: vous pouvez utiliser les flèches de gauche et droite pour faire avancer le plan de travail d’une cellule de maillage à l’autre au lieu d’utiliser la souris.)

Utiliser la fenêtre ‘Control View’ pour tourner l’image de 90° dans le sens des aiguilles d’une montre autour de l’axe X (ie, on se retrouve dans la vue du départ).

Vérifier le maillage à cet endroit.




Utiliser la fenêtre ‘Control View’ pour tourner la vue de 90° dans le sens inverse des aiguilles d’une montre autour de l’axe X.

Déplacer le plan de travail afin qu’il passé par les 2 diffuseurs comme sur la figure de droite.

Utiliser la fenêtre ‘Control View’ pour tourner la vue de 90° dans le sens des aiguilles d’une montre autour de l’axe X.

Vérifier le maillage à cet endroit. Combien de zones localisées sont visible ?




Utiliser la fenêtre ‘Control View’ pour tourner la vue de 90° dans le sens inverse des aiguilles d’une montre autour de l’axe X.

Déplacer le plan de travail afin qu’il passé par les 3 diffuseurs comme sur la figure de droite.

Utiliser la fenêtre ‘Control View’ pour tourner la vue de 90° dans le sens des aiguilles d’une montre autour de l’axe X.

Vérifier le maillage à cet endroit. Combien de zones localisées sont maintenant visible ?

Note : Le plan de travail montre le maillage au niveau de sa section sauf s’il se trouve au niveau des limites du domaine (sa place par défaut) où il montrera toutes les zones localisées.




Cliquer sur l’icône ‘Grid Summary’ .

Il devrait y avoir environ 71360 cellules dans le maillage.

Changer le paramètre ‘For Grid’ pour voir l’une des zones localisées ‘Swirl Diffuser’ pour obtenir des informations sur cette zone.

Chaque zone ‘Region’ localisée devrait contenir environ 2000 cellules.

Regarder dans la Drawing Board à quelle zone localisée correspondent les informations (dans ce modèle, toutes les zones localisées ont les même nom !).




Utiliser la commande [Solve\Re-initialize and solve] pour recommencer du champ de données initial et lancer le ‘solver’.




Lancer Vis Editor et créer un plan de visualisation des vecteurs vitesses dans la direction Y.

Mettre le plan de vitesse de 0.02 m pour voir les vecteurs vitesses juste au-dessus du sol.

Taper ‘Y’ pour avoir un point de vue provenant du dessus de la pièce.

Astuce : cliquer sur donne une vue en perspective

(intéressante dans les vues 3D) cliquer sur donne une vue parallèle (intéressante pour les vues 2D)

Ouvrir la table de propriétés des vecteurs vitesses (sous Vector Fields>Velocity).

Rentrer les données suivantes :

Essayer différentes valeurs pour les paramètres ‘Vector Scale Type’, ‘Scale Factor’, ‘Head size’, et ‘Thinning Ratio’. Utiliser l’aide en ligne pour comprendre à quoi correspond chaque paramètre.




Sortir de Visual Editor et passer à l’étape suivante.

Utiliser [Project\Save As] pour sauvegarder avec le nom ‘Tutorial 7 – Unlocalized Grid’ et le titre ‘Quick Grid Count’.

Taper F6 pour développer l’arbre du projet dans le Project Manager.

Sélectionner la région dans le premier assemblage ‘Swirl Diffuser’. Taper ‘L’ pour enlever la localisation du maillage.

Cliquer ‘No’ lorsqu’apparait la fenêtre ‘grid changed’.

Répéter ces actions pour toutes les regions du modèle.

Cliquer sur , pour obtenir un résumé du maillage. Vous devriez avoir un nombre total de cellules d’environ 181900 (~2.5 fois plus que le modèle avec les zones localisées).

Vérifier le maillage dans la Drawing Board. Il devrait ressembler à celui-ci-contre en haut.

Sans maillage localisé

Avec maillage localisé



Fin du Tutoriel 7

cours d’introduction à flovent v8.2 tutoriel 1 tutoriel 1

Documents