SOLIDWORKS Flow Simulation

Le module HVAC

Le module HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) complète SOLIDWORKS Flow Simulation avec des outils avancés pour la modélisation des flux d’air et des transferts thermiques dans des environnements clos ou ouverts. Il est conçu pour aider les ingénieurs à analyser et optimiser le confort thermique, la ventilation, l’éclairage naturel ou artificiel et la qualité des environnements de travail ou d’habitation.

Fonctionnalités

Analyse de HVAC : Le module introduit des modèles physiques spécifiques au domaine du bâtiment et des systèmes CVC :

• Simulation de la distribution de l’air dans des pièces, conduits ou systèmes de ventilation,
• Prise en compte des sources de chaleur internes et externes (personnes, machines, éclairage, ensoleillement),
• Evaluation des transferts par convection, conduction et rayonnement thermique entre parois et objets,
• Possibilité de modéliser le comportement des gaz transparents aux radiations (CO₂, vapeur d’eau).

Ces outils permettent d’obtenir une représentation réaliste des conditions de confort et d’anticiper les zones de stagnation, de courants d’air ou de surchauffe.

Analyse de l’écoulement des fluides : Le module HVAC étend les capacités CFD standards en fournissant des analyses détaillées des écoulements d’air et de gaz :

• Calcul des vitesses d’air dans les espaces ouverts et fermés,
• Etude des pertes de charge dans les réseaux de conduits,
• Détection des zones de recirculation, de turbulence ou d’insuffisance de ventilation,
• Possibilité de comparer différents scénarios de conception (implantation de grilles, diffuseurs, conduits).

Ces fonctionnalités aident à concevoir des systèmes plus performants, répondant aux normes de ventilation et de qualité de l’air.

Facteurs de confort thermique : Le module intègre des indicateurs ergonomiques et normatifs pour évaluer le confort perçu par les occupants :

• PMV (Predicted Mean Vote) : indice prédisant la sensation thermique moyenne d’un groupe de personnes (froid ↔ chaleur).
• PPD (Predicted Percentage Dissatisfied) : pourcentage estimé d’individus insatisfaits par l’environnement thermique.
• Calcul de la température opérative, qui combine température de l’air, vitesse du flux et rayonnement des surfaces.

Ces analyses permettent de valider les conceptions de systèmes CVC, d’améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments et d’assurer un confort thermique conforme aux standards internationaux (ISO 7730, ASHRAE 55).

Le module Electronic Cooling

Le module Electronic Cooling enrichit SOLIDWORKS Flow Simulation avec des modèles physiques et des bibliothèques dédiées à la gestion thermique des composants électroniques. Il permet aux concepteurs et ingénieurs de simuler avec précision la dissipation de chaleur et de dimensionner les solutions de refroidissement afin de garantir la fiabilité et la durée de vie des équipements électroniques.

Fonctionnalités

Analyse spécialisée Electronic Cooling : Ce module intègre une bibliothèque de composants électroniques standards (puces, résistances, transistors, LED, dissipateurs, ventilateurs, etc.) avec leurs propriétés thermiques prédéfinies.

L’utilisateur peut :

• Appliquer rapidement les puissances dissipées et conditions de fonctionnement des composants,
• Modéliser la conduction thermique dans les cartes et boîtiers,
• Simuler la convection forcée (ventilateurs, flux d’air guidés) ou naturelle,
• Prendre en compte le rayonnement thermique entre composants voisins.

Cette analyse dédiée offre une approche réaliste des scénarios thermiques courants dans les systèmes embarqués, l’électronique de puissance ou l’éclairage LED.

Analyse de l’effet Joule : L’effet Joule, correspondant à la dissipation de chaleur générée par le passage du courant électrique dans un conducteur, peut être directement simulé.

Grâce à cette fonctionnalité :

• Les pertes électriques dans les pistes de circuits imprimés, câbles et connecteurs sont traduites en charges thermiques dans le modèle,
• Il devient possible d’anticiper la montée en température des composants critiques,
• Les ingénieurs peuvent optimiser la conception en ajustant la section des conducteurs, les matériaux utilisés ou le système de refroidissement associé.

L’analyse de l’effet Joule permet donc d’obtenir une vision multiphysique (électrique + thermique) essentielle pour garantir la robustesse et la sécurité des dispositifs électroniques.