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Dimensionnement de hottes d’aspiration en tirage naturel

Dimensionnement de hottes d’aspiration en tirage naturel

EOLIOS Ingénierie a réalisé le dimensionnement de hottes d’extractions en tirage naturel pour un hall de production industrielle.

Projet

Dimensionnement de hottes d’aspiration en tirage naturel

Année

2021

Client

Industrie

Localisation

France

Typologie

Qualité de l'air

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Description de la mission

Dimensionnement du tirage naturel pour des bruleurs équipés de hottes

Dans le cadre d’un hall de production industrielle équipé de systèmes de brûleurs gaz, les équipes d’EOLIOS Ingénierie ont réalisé le dimensionnement de hottes d’extraction de calories en ventilation naturelle. À partir d’un modèle CFD existant, permettant de prendre en compte l’ensemble des phénomènes dimensionnant tel que la connexion aéraulique d’espace en forte dépression, la forme de la toiture, et l’impact des bâtiments environnant et principalement la répartition des différentes sources thermiques, des simulations CFD de haute précision ont pu être menées.

Comment le tirage thermique à t-il été calculé ?

Le calcul du tirage naturel est déterminant pour le dimensionnement des systèmes de ventilation et de climatisation. Cependant de nombreuses variables affectent la performance des système et ce qui peut le rendre difficile à prédire. 

La simulation CFD (computational fluid dynamics) est un outil très efficace pour la modélisation des écoulements et des procédés de ventilation, et elle est très utile pour l’étude des systèmes reposant sur le tirages naturels. Ces simulations offrent une précision et une flexibilité qui peuvent aider à comprendre le comportement des fluides et à améliorer le design des systèmes de ventilation. Elle a pu aider à prédire le comportement des fluides, à déterminer l’effet des changements de pression et à estimer le débit d’air évacué par les systèmes. Elle a pu également être utilisé pour étudié le systèmes dans des conditions critiques.

Simulation CFD d'une usine - Bout Chaud - Etirage - Bout Froid - Four avec feeders et gouttes
Plan de la modélisation CFD de l'usine

Quels critères principaux ont été pris en compte pour calculer le tirage thermique ?

Dans l’étude CFD menée par EOLIOS l’ensemble des facteurs dimensionnant ont été pris en compte. Tout d’abord, le modèle 3D reprend précisément la taille et la forme des pièces,  leur emplacement, leur orientation et leur interface avec l’extérieur.

Ainsi, nous avons pu déterminer les coefficients de pression en relation avec les conditions météorologiques et la topographie particulière du site. Ensuite, nous avons déterminé l’ensemble des sources de chaleur et leurs effets sur le flux d’air interne.

D’autre conditions limites telles que les sources d’air chaud et froid (ventilateurs), les entrées et les sorties d’air parasites, et les obstacles interne pouvant affecter le flux d’air ont été intégré.

Conception d'une hotte tirage naturel - extraction de calorie - vitesse et température
Simulation CFD d'une usine - étude des vitesses d'air - tirage naturel - bruleur gaz équipés de hottes
Système dimensionné pour la ventilation naturelle

Quelles ont été les principales conclusions de cette mission ?

EOLIOS Ingénierie, bureau d’étude en mécanique des fluides, utilise la simulation CFD pour prédire et optimiser la ventilation naturelle dans des applications industrielles. Au cours de cette étude, les hottes ont pu être dimensionnées à partir des principales contraintes de process et le bon fonctionnement du tirage thermique établi. Des effets parasites de déplacement d’air interne, issu de la mise en fonctionnement de systèmes de ventilation ont pu être mis en évidence et corrigés dès la conception.

Pour aller plus loin sur la compréhension des phénomènes régissant le tirage thermique naturel :

Synthèse vidéo de l'étude

EOLIOS Ingénierie, un bureau détude spécialisé en mécanique des fluides, a utilisé la simulation CFD pour le dimensionnement des hottes dextraction de calories en ventilation naturelle dans un hall industriel équipé de systèmes de brûleurs gaz. Pour cela, des simulations CFD de haute précision ont été effectuées pour prendre en compte les différents phénomènes dimensionnants tels que les ouvrants de ventilation naturelle, la forme de la toiture et limpact des bâtiments environnants. Les facteurs pris en compte dans le calcul du tirage thermique comprennent les coefficients de pression, les sources de chaleur, les sources dair chaud et froid, les entrées et les sorties dair parasites et les obstacles internes. En finalité, les ingénieurs d’EOLIOS ont pu dimensionner les hottes avec succès.

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