Avancée capitale dans l’innovation énergétique

 

La demande mondiale en énergie augmente chaque année. Parallèlement, les préoccupations environnementales de changement climatique conduisent à des réglementations plus strictes en matière d’émissions. Ces réglementations imposent de concevoir des systèmes énergétiques plus respectueux de l’environnement. Pour relever ces défis ambitieux, la conception ‘incrémentale’ ne suffit plus : il est urgent de développer des solutions énergétiques innovantes.

Les innovations vont de pair avec l’augmentation de la complexité des produits et du nombre d'alternatives de conception à étudier. Dans ce contexte, la simulation des systèmes énergétiques devient indispensable pour optimiser la production et la consommation d’énergie. Notre livre blanc (disponible sur la droite) ainsi que ceux du Groupe Aberdeen et de CIMdata, détaillent les avantages de la simulation numérique pour innover dans le secteur de l’Énergie.

Les solutions de simulation d’ANSYS vous aideront à concevoir des systèmes efficaces et durables qui relèveront les défis énergétiques d'aujourd'hui et de demain. Vous devez développer une turbine industrielle plus performante ? un moteur à combustion interne qui consomme moins de carburant ? une batterie qui dure plus longtemps ? un dispositif de recharge sans fil pour les véhicules électriques ? un panneau solaire plus efficace ? une éolienne moins chère ? Notre gamme unique de solveurs (thermique, mécanique, fluides, électricité et ingénierie système), vous permettra de concevoir des systèmes et des composants pour tous types d’applications. Avec les solutions ANSYS vous réduirez vos temps de conception et mettrez plus vite vos produits sur le marché.







 
Efficacité énergétique

Pour améliorer l'efficacité énergétique, il faut optimiser les performances de tous les composants du système quand ils fonctionnent ensemble. Par exemple, la pompe, le moteur et la charge doivent être ajustés pour fonctionner au démarrage, tout au long du cycle d'exploitation et au point d’efficacité maximale. Le plus difficile est de faire les bons compromis entre des alternatives complexes et souvent contradictoires. Même si l’expérience est indispensable pour la conception et les essais physiques nécessaires pour la validation finale du produit, la simulation de l’efficacité énergétique (utilisée tout au long du cycle de conception) simplifie, raccourcit et fiabilise l’ensemble du processus. Elle fournit le niveau d’informations requis pour accélérer le développement de nouveaux produits et garantit la performance des machines sur un large éventail de conditions de fonctionnement.

ANSYS aborde cette question de manière globale et propose des outils innovants pour chaque étape du processus de simulation : de la modélisation au maillage, du calcul au post-traitement. Qu’il s’agisse de développer un turboréacteur, une pompe ou un moteur à combustion interne, ANSYS vous aidera à optimiser toujours plus les performances et l'efficacité de votre produit. Pour cela, nous mettons à votre disposition des outils de simulation de combustion à la fois rapides et précis ; des fonctionnalités de simulation multiphysique pour plus de fidélité et de précision ; un logiciel de génération automatique de code embarqué ; et des outils de simulation système pour identifier toutes les interactions entre les composants.

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Optimisation thermique

Bon nombre de concepteurs de produits de consommation, de fabricants d'équipements industriels et de chefs de projets de construction cherchent à augmenter l'efficacité énergétique par le biais de l'optimisation thermique. Les normes de certification environnementale dans le bâtiment ou la notation de la consommation d’énergie par des étoiles sont autant d’initiatives qui encouragent à réduire la consommation d’énergie dans les bâtiments ou des appareils ménagers. Dans ces domaines, même de petites améliorations apportées au chauffage ou au refroidissement peuvent permettre d’économiser beaucoup d’argent. Cependant, il serait totalement prohibitif de tester physiquement des nouvelles variantes de construction, d’options d’appareils ménagers, ou de configurations d’équipements industriels et d’usines. La construction d’une usine ‘test’ est bien trop coûteuse et l’arrêt d’une usine opérationnelle engendre trop de pertes de production. La simulation thermique permet de construire et tester virtuellement les équipements et les installations industrielles pour faire des prédictions avant la construction de l’usine ou bien pour expérimenter des améliorations thermiques tout en maintenant l’usine opérationnelle.

Avec les solutions de simulation numériques d’ANSYS vous pourrez optimiser vos conceptions en modélisant tous les processus thermiques : convection, conduction, rayonnement, combustion, induction électrique, résistance électrique, effet Joule. Vous pourrez également intégrer de façon transparente toutes les interactions multiphysiques qui impactent la performance thermique, parvenir à une optimisation thermique rapide grâce aux outils intégrés et évoluer de la simulation géométrique à la simulation thermique en un éclair.

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Électrification avancée

Pour répondre à la demande mondiale en matière d’efficacité énergétique et d’énergie renouvelable, il est nécessaire d’avoir recours à de nouvelles méthodes de conception et à des outils de simulation, pour développer de nouveaux produits comme pour optimiser les produits existants. Améliorer l'efficacité des moteurs électriques, des actionneurs et des solénoïdes, même très légèrement, peut avoir des conséquences économiques et environnementales énormes. Mais, ces améliorations nécessitent souvent de résoudre des problèmes complexes qui combinent l’électronique (analogique, numérique ou mixte) avec la mécanique, l’électromécanique, l’hydraulique et les autres physiques. Et il faut des logiciels embarqués pour contrôler l'ensemble du système.

ANSYS offre des solutions globales de conception de systèmes électriques qui vous procureront un réel avantage concurrentiel. Ces solutions incluent : des fonctionnalités multiphysiques pour simuler avec précision les composants électromécaniques critiques avec un couplage électromagnétique, thermique et mécanique; des algorithmes brevetés de calcul haute performance qui accélèrent les simulations de moteurs d’un facteur 50x ; des outils pour simuler l’électronique de puissance et le logiciel de contrôle embarqué, avec des modèles d'éléments finis détaillés des composants et la capacité de développer le logiciel embarqué nécessaire pour contrôler l'ensemble de ces dispositifs.

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Conception aérodynamique

L’aérodynamique est régie par des lois physiques complexes. Pour l’analyser et l’optimiser, il fallait par le passé avoir recours à des souffleries, des bancs d’essais et des essais en vol coûteux. Aujourd’hui, la simulation numérique permet d’effectuer des évaluations approfondies et précises de la traînée aérodynamique à un coût bien inférieur à celui des essais physiques. La simulation donne également des informations plus détaillées sur les phénomènes physiques mis en jeu autour de certaines parties du véhicule (comme le pare-brise d'une voiture ou l’extrémité de l’aile d'un avion), qu’il serait extrêmement difficile et coûteux d’obtenir par des essais en soufflerie.

ANSYS est leader mondial de la modélisation aérodynamique et propose la plus large palette de modèles de turbulence du marché. Ces modèles prédisent les forces aérodynamiques avec une précision inégalée. Outre la turbulence, la conception aérodynamique doit souvent prendre en compte d’autres considérations de conception comme le flottement aéroélastique ou la gestion thermique, ce qui nécessité une co-simulation et un couplage des solveurs thermiques, mécaniques et des autres. ANSYS offre les solutions de simulation multiphysique les plus simples et les plus robustes du marché, pour coupler l'aérodynamique avec les autres physiques.

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Allèger efficacement vos structures

Depuis plusieurs années, les ingénieurs ont cherché à réduire incrémentale ment le poids de leurs produits en utilisant des matériaux traditionnels et des composites. A tel point, qu'il est difficile d’imaginer de nouveaux axes d’amélioration. A ce stade, seule la simulation numérique peut aider à trouver des pistes potentielles d’allègement. Par ailleurs, l'émergence de l'impression 3D, ou fabrication additive, élimine les contraintes de la conception traditionnelle et introduit tellement de nouvelles possibilités de conception que les ingénieurs ne savent même plus par où commencer. Même s’ils ont une idée en tête, ils ont besoin de la simulation pour la concrétiser. Optimiser les formes et comprendre l'impact des différents matériaux et des procédés de fabrication sur la conception est essentiel pour repousser les limites de l’allégement des produits.

Les solutions de simulation numériques d’ANSYS vous aideront à réduire le poids de vos produits en modélisant très fidèlement les matériaux avec des outils intuitifs de pré-traitement ; à prédire avec précision le fonctionnement des parties allégées dans les conditions réelles de fonctionnement ; à évaluer plusieurs critères de conception pour créer des produits légers ; et à concevoir pour la fabrication (composites, moules, fabrication additive, etc.).