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Quel usage de la simulation CFD pour les locaux groupes électrogènes ?

Une ventilation adaptée aux systèmes pour différents usages

Les groupes électrogènes dissipent de la chaleur pendant la production d’énergie électrique et un espace suffisamment ventilé est nécessaire pour maintenir la température dans les limites du seuil de fonctionnement. La chaleur est évacuée du groupe électrogène en induisant un flux d’air par un système de ventilation autour du moteur.

Les locaux groupes électrogènes nécessitent ainsi une ventilation adaptée. Ces moteurs diesel ou à gaz peuvent être utilisés pour la propulsion des bateaux, ou pour la production d’électricité et sont exposés à des conditions climatiques variables : du froid des conditions extrême de l’arctique à la chaleur des tropiques. Ces moteurs doivent donc continuer à fonctionner dans tous les environnements.

La ventilation de ces salles des machines est d’une importance vitale en permettant de :

Généralement, le débit d’air à travers la salle des machines est calculé en utilisant la température ambiante moyenne et ne tient pas compte des conditions climatiques extrêmes qui pourraient y être associé.

Nous étudions les systèmes de ventilations des groupes électrogènes dans leur condition de mises en oeuvres final

Nous accompagnons les fabricants de ces groupes en fournissant des conseils sur la quantité d’air nécessaire à la combustion et en conseillant le débit d’air nécessaire pour tenir compte du refroidissement du moteur. Nous proposons une assistance sur la ventilation globale de ces salles des machines, l’étude d’impact des rejets sur les systèmes à proximités et le calcul des pertes de charges des systèmes acoustiques.

Présence de recirculation aéraulique sur les systèmes climatiques

Quelles sont les étapes d’une simulation CFD appliquées à l’étude des systèmes ?

Les simulation CFD permettent une analyse thermique des locaux techniques qui ne pas peut pas être facilement effectuée par expérimentation.

Pour créer un modèle informatique, tout d’abord, la géométrie du bâtiment est légèrement simplifiée. Il s’agit pour cela de supprimer les espaces et les petits bords qui entraîneraient un trop grand nombre d’éléments finis lors de la génération du maillage.

Le modèle est alors utilisé pour établir les profils thermiques globaux pour certains climats extrêmes. L’objectif principal est de mener des analyses sur les entrées et les sorties d’air. Celle-ci sont généralement canalisées pour diriger le flux autour des pièces en fonctionnement permettant une meilleure efficacité du moteur de groupe électrogène (Genset).

Il est alors possible de comparer précisément plusieurs variantes et d’obtenir un grand nombre d’informations : pression, température maximale d’admission, déplacement d’air, déplacement des polluants…

Calcul de pertes de charges par simulation CFD et dimensionnement des ventilateurs des groupes électrogènes

Nous réalisons les études de pertes de charges des baffles acoustiques et le dimensionnement des ventilateurs. En fonction des vitesses d’air, les pertes de charges deviennent exponentielle. Les différents éléments qui perturbent les flux du ventilateur sont la présence du moteur diesel et du générateur.

Les persiennes et les baffles acoustiques présents près de l’échappement et en amont sont une source de perte de charge majeure pour les ventilateurs. Une résistance mineure à l’écoulement provient en revanche des bancs de batteries, des réservoirs de carburant, des tuyaux d’admission et de la cheminée d’échappement du moteur.

En plus de l’écoulement à l’intérieur du local, un autre écoulement doit être pris en charge : il s’agit de l’écoulement du vent sur le bâtiment. Cela est dû à la possibilité que le vent souffle sur le local du groupe électrogène, ce qui peut entrainer une plus forte perte de charge et surtout faire recirculer les gaz d’échappement surchauffés vers l’entrée du moteur.

Les persiennes et les baffles acoustiques présents près de l’échappement et en amont sont une source de perte de charge majeure pour les ventilateurs. Une résistance mineure à l’écoulement provient en revanche des bancs de batteries, des réservoirs de carburant, des tuyaux d’admission et de la cheminée d’échappement du moteur.

En plus de l’écoulement à l’intérieur du local, un autre écoulement doit être pris en charge : il s’agit de l’écoulement du vent sur le bâtiment. Cela est dû à la possibilité que le vent souffle sur le local du groupe électrogène, ce qui peut entrainer une plus forte perte de charge et surtout faire recirculer les gaz d’échappement surchauffés vers l’entrée du moteur.

Etude des pertes de charges

Contamination des systèmes CVC par les gaz d’échappement des moteurs diesel

Nous étudions la diffusions des Nox et autres polluants pouvant dégrader l’air neuf des bureaux

Le groupe électrogène constitue l’un des meilleurs moyens pour pallier les coupures de courant. Il s’agit toutefois d’une solution à double tranchant. Il faut retenir que le moteur de cet équipement dégage des substances polluantes pour produire de l’électricité. Il s’agit plus précisément du dioxyde de carbonedu soufre et des oxydes d’azote. En général, les groupes électrogènes fonctionnent à l’essence, au gaz ou au gasoil. Ils peuvent donc polluer fortement l’atmosphère à proximité, surtout en cas d’utilisation intensive lors d’une panne de courant.

Nos analyses peuvent inclure le suivi de la dispersion des gaz d’échappement.

Nous étudions la dissipation de polluants depuis les rejets de groupes électrogènes et nous vérifions qu’il n’existe pas de recirculation directe sur mes systèmes d’aspiration d’air hygiénique (CTA) des locaux à proximité.

Etudes CFD des panaches pour un scénario extrême

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