Modélisation numérique de la thermoaéraulique du bâtiment : des modèles CFD à une approche hybride volumes finis-zonale
Institution:
La RochelleDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
For 3D modelling of thermo-aeraulics in building using field codes, it is necessary to reduce the computing time in order to model increasingly larger volumes. The solution suggested in this study is to couple two modellings : a zonal approach and a CFD approach. The first part of the work that was carried out is the setting af a simplified CFD modelling. We propose rules for use of coarse grids, a constant effective viscosity law and adapted coeffcients for heat exchange in the framework of building thermo-aeraulics. The second part of this work concerns the creation of fluid Macro-Elements and their coupling with a calculation of CFD finite volume type. We use these two approaches on five cases representative of thermo-aeraulics in buildings. The results are compared with experimental data and with traditional RANS simulations. We highlight the significant gain of time that our approach allows while preserving a good quality of numerical results.
Abstract FR:
Dans le contexte de la modélisation 3D en thermo-aéraulique du bâtiment à l'aide de codes de champs, il est nécessaire de réduire les temps de calcul afin de modéliser des volumes toujours plus grands. La solution proposée dans cette étude est le couplage de deux modélisations : l'approche zonale et l'approche CFD. La première partie du travail effectué est la mise en place d'une modélisation CFD simplifiée. Cette dernière propose des règles d'utilisation de maillages grossiers, une loi de viscosité constante. La seconde partie du travail est la mise en place d'une description locale d'écoulement couplé à l'approche CFD. Nous appliquons ces deux approches sur cinq cas tests représentatifs en thermo-aéraulique du bâtiment. Les résultats sont confrontés à des données expérimentales et à des simulations numériques de type RANS traditionnelle. Nous mettons en évidence l'important gain de temps que notre approche permet d'obtenir, tout en conservant une bonne qualité de résultats numériques.