[FEA] Amélioration écoulement event sablier

[Arnwald]

Si mes souvenirs sont bons, une simulation de fluide inviscide pose quelques challenges au niveau des arêtes. Le fluide doit changer instantanément de direction, ce qui créé une singularité.

Ce serait ce que tu essaies de réduire?

J'avoue être un peu perdu, la physique des fluides inviscides est très différente des fluides compressibles visqueux, l'air ne se comporte pas comme de l'helium superfluide. Il me semblait que le problème principal des évents résidait dans le décollement des flux, qui créé des vortex se propageant jusqu'au centre du tube.

En laissant les non linéarités et la condition de non-glissement actives, as-tu tenté de calculer le rotationnel pour estimer la vorticité locale?

[Nicolas]

La singularité aux arêtes existe bien oui, vitesse infinie sur un angle à 90°, mais trés local sur un point mathématique strict : la pointe exacte de l'angle à 90°. Dès que tu t'éloignes de quelques fractions de millimètre de l'arête, la vitesse retombe immédiatement à des valeurs normales. De toute façon il n'y a pas d'angle à 90° là.

Le vortex apparaît aux embouchures et tend à se déplacer vers le centre de la veine d'air. Attention de ne pas être trop "scolaire" : même si le fluide parfait est une approximation qui ignore la viscosité, c'est la macro-géométrie qui dicte la dynamique globale. Si le profil est mauvais en fluide parfait avec des pics de vitesse ou des chutes de pression brutales, il sera catastrophique en visqueux avec un décollement immédiat. Le fluide inviscide permet une lisibilité totale pour comparer plusieurs macro-géométrie, c'est son role dans le cas present.

Utiliser juste ça comme un outil de design macro pour "nettoyer les lignes" ne pose pas de souci. Par contre, pour quelqu'un qui a la main sur la matière, la rugosité, l'état de surface, la micro-geometrie, et qui cherche à caractériser cela, oui, comme dans les phase plugs par exemple.

Il suffit de passer de l'un à l'autre en simu pour le voir. Tout dépend de ce sur quoi tu travailles/compare: macro-géométrie, état de surface (micro-géométrie), pertes... C'est juste utiliser le bon outil et le plus révélateur au bon moment en fonction de ce que l'on fait et de ce qeu l'on veut caractériser, sans être pollué par autre choses (lisibilité, comparabilité, "pollution"...).

Le rotationnel y était mais je l'ai enlevé pour les raisons évoquées avant, pour éviter l'amalgame sur les forum avec un flux unidirectionnel constant ce qui n'est pas le cas. En acoustique dans un évent, l'air fait des va-et-vient, donc cartographier uniquement la norme de la vitesse permet de se concentrer purement sur les zones d'accélération, peu importe le sens du flux. C'est une sorte de biais technique volontaire pour éviter un autre biais.

[ASP68]

Les gars, vous pensez à ceux qui comprennent à moitié ???
Nan, c'est cool, continuez, j'essaye d'apprendre des choses !

[Arnwald]

Le fait que l'air fonctionne en "va-et-vient" (flux alternatif) est justement le point central qui me pose un problème de logique avec cette approche.

Par définition, un modèle en fluide parfait (écoulement potentiel) est temporellement et spatialement réversible. Si on inverse le sens du flux, les lignes de courant restent strictement identiques. Dans ce cadre, le logiciel traite l’aspiration et l’expiration de manière totalement symétrique.

Pourtant, dans le monde réel, le comportement de l'air est asymétrique : le flux reste parfaitement collé aux parois lors d'une contraction (effet convergent), mais décroche et entre en cavitation/turbulence dès qu'il subit une expansion (effet divergent). C'est ce décollement géométrique qui génère les vortex. La turbulence naît des non-linéarités, et c'est la viscosité qui dissipe cette énergie cinétique vers les petites échelles en créant de l'entropie. C'est l'origine physique même de la compression de l'évent et du chuffing.

Du coup, si le modèle inviscide est par nature aveugle à cette dissipation et à la dissymétrie du flux alternatif, j'ai du mal à voir comment il peut aider à optimiser une macro-géométrie asymétrique (avec un profil interne différent du profil externe).

En se privant de la modélisation de ces décollements profonds, est-ce qu'on ne prend pas le risque de générer une distorsion harmonique importante (harmoniques paires) ou un effet de pompe dans le monde réel, une fois l'évent mesuré?