CFD : COMPUTATIONAL FLUIDS DYNAMICS

, par Interaction

En continuant à parcourir votre site, j’en suis venu à me poser la question de l’utilisation des codes de calculs adaptés à l’aérodynamique, plus particulièrement dans le cas de l’aviation légère et du constructeur amateur. Je ne parle pas des calculs de polaires de profils ; les outils existant sont connus, et les limites sont bien identifiées.

Il existe des outils Open Source. Que valent-ils, et comment peut-on efficacement les utiliser ?
Dans une démarche de conception d’un avion de tourisme, c’est un outil fort utile afin de vérifier le comportement d’un avion ou ses sous-éléments, et de l’optimiser. Il ne remplace évidement pas le savoir et les compétences d’un bon aérodynamicien, il vient juste lui permettre d’ajouter une dimension à ses études.

Je n’ai trouvé aucun article de fond concernant les codes et mailleurs sur Inter Action. Aurais-je mal cherché, où y a-t-il une raison précise ?

Après avoir mené quelques recherches sur le sujet, j’en déduit que le point majeur n’est pas uniquement le code en lui même (et les paramètres qu’on utilise dans les diverses équations, Navier et Stokes et modèles de turbulences), mais surtout le maillage. En effet, si je ne me trompe pas, on y trouve généralement deux domaines : le maillage de la couche limite (zone au combien décrite dans vos articles !), et le reste du domaine. Je passe sur les diverses techniques de maillage, l’important ici est de bien tenir compte de cette spécificité des maillages à destination de l’aérodynamique pour nos domaines de vol.

Certes s’il existe des fonctions tout à fait adaptés pour les mailleurs "payants" (ICEM par exemple), il est beaucoup plus difficile de trouver l’équivalent, tout du moins sur de tels sujets, en Open Source. Pour la partie code de calcul, certains paramètres, même pour les spécialistes, restent obscurs, mais en dehors des fonctionnalités d’adaptation de maillage et d’optimisation de forme, on retrouve les mêmes fonctions pour des codes payants et open source.

Quels outils peut-on utiliser, au niveau du particulier, à des fins de validation et de tests (ce "banc d’essais virtuel", à employer avec toutes les précautions qui s’imposent) ?
Que penseriez-vous de vous impliquer sur une solution Open Source existante afin de l’enrichir, à destination justement de nos domaines de vol ?

Pourrait-on mettre en place une méthodologie d’utilisation afin d’en élargir l’usage à des non-experts ? Il ne s’agit pas de mettre une boite de pandore dans les mains de n’importe qui, mais bien de permettre au passionnés d’aviation d’élargir l’étendue de leurs possibilités...

Bonjour,
La question que vous soulevez à propos des codes de calculs, et plus largement des logiciels de conception a, elle aussi, en son temps été posée. Notre position (disons celle de la "vieille" équipe) est simple.
Un logiciel est un outil, et en tant que tel, il fournira toujours une réponse. Cette dernière est-elle pertinente ? Là est le véritable fond de la question.

Pour notre part, nous avons privilégié, non l’outil, mais le "comprendre" qui est à la base de l’élaboration de l’outil. Combien d’utilisateurs de logiciel savent ce dont le logiciel est capable et, surtout, quelles sont les limites de ses capacités ?
Seconde question : en cas de problème avec le produit (issu du travail du logiciel : l’appareil se crash) qui est responsable ?

Ce sont les raisons pour lesquelles vous n’avez pas trouvé sur notre site de code de calcul. Certes, l’ordinateur est un outil extraordinaire. Néanmoins, si manier la calculette, avec les approximations inévitables peut paraître ringard, l’erreur reste maîtrisable, et surtout toujours repérable.

Certains parmi nos membres s’intéressent à cette question de l’informatisation, et il y en a, je crois, qui s’échangent du code, mais de manière générale, nous insistons sur le fait que cela engage des responsabilités et que cette activité reste du domaine de l’individuel et donc en marge de l’activité de l’association, tout comme la réalisation d’appareil. I-A se cantonnant strictement à la constitution d’un savoir qu’elle diffuse auprès de ses membres.

Un autre de nos membres (responsable des essais de soufflerie d’un grand constructeur aéronautique) était plus que circonspect par rapport à tout ce qui était "soufflerie numérique", puisque régulièrement confronté aux dissonances entre prévisions numériques et résultat en veine réelle. Le problème est que le temps passant, plus personne n’était en mesure de dire ce que les programmes faisaient réellement. Parfois les résultats collaient, mais pas toujours, et la question fort embêtante qui se posait alors était celle de l’explication du pourquoi cela ne collait pas...

Quand on lui pose la question sur "la mise en place d’une méthodologie d’utilisation afin d’élargir l’usage des codes de calcul aéro à des non-experts", il répond : "C’est bien là le risque ! j’y suis plutôt défavorable.

Ces outils, pour être employés avec succès et profit doivent s’accompagner d’une expérience/compétence acquise sur le terrain de la vraie vie (soufflerie/vol), sinon gare aux désillusions probables. Donc, plutôt rester avec des outils simples et faire de la CAC, conception assistée par calculette dont on apprécie mieux les limites et possibilités.

Parmi nos membres, il en est un qui s’est lancé professionnellement dans le domaine de la CAO. Il est fort probable même que votre approche l’intéresse, aussi le mieux et que vous preniez contact avec lui. Il s’agit de Didier Breyne (ADS - Aircraft Design Software, OAD - Optimal Aircraft Desig).

Lorsque vous posez la question de "mettre en place une méthodologie d’utilisation afin d’en élargir l’usage à des non-experts", c’est exactement ce que nous faisons déjà, sauf que nous nous cantonnons à l’étape juste avant celle de l’utilisation du logiciel, qui est celle de la compréhension des phénomènes physiques en jeu, et de leur modélisation dans un système global. Alors bien sûr, nous travaillons à 5 % près. Mais au final, chez les "grands" avec la débauche de moyens techniques dont leurs Bureaux d’Etude disposent, sont-ils en mesure de travailler à moins de 5 % ? Ce n’est pas l’impression que donne par exemple la dérive des masses de l’A-380 à l’origine de quelques problèmes commerciaux.

Pour vous entraîner à la CRC (Conception par Règle à Calcul). Le claviste d’InterAction vous offre la règle à calcul virtuelle des missions APOLLO