Méthode zonale pour les volumes de grande hauteur ?

[olivir]

Bonjour à toute l'équipe Izuba,

Le moteur COFIE utilise la méthode nodale pour ces calculs : 1 nœud pour chaque zone, 1 nœud pour le climat extérieur et un nombre variable dans les parois.

Cette méthode fonctionne très bien pour les volumes où la stratification est négligeable mis n'est plus réaliste pour les volumes de grande hauteur.

Pleiades et son calcul de STD/SED de gère pas la stratification de l'air. Il n'est donc pas possible, pour un même volume, de connaitre la température en haut, en bas, à gauche ou à droite dans ce volume. En effet, le calcul est fait de manière globale au niveau de la zone thermique. Il faut accepter cette limitation du logiciel pour laquelle il n'existe aucune "astuce" fiable pour contourner cela. Ainsi, une volume unique (sans séparation par des parois fermées) doit absolument être considéré dans la même zone thermique (et sera a priori fusionné pour ne faire qu'une pièce).

La notion de hauteur sous plafond élevée ne pose pas de problème dans la mesure ou l'on accepte que les résultats obtenus seront juste, mais moyenné sur l'ensemble du volume (comme si il y avait en permanence des brasseurs d'air qui homogénéise la température à l'intérieur du volume). Cela reste préférable à avoir des résultats précis mais faux, car reposant sur des hypothèses ou des calculs inadaptés.

Est-ce que vous ne pourriez pas utiliser une méthode zonale (sous-découpage de la zone) – uniquement pour les zones de grande hauteur – pour approcher mieux ces phénomènes ? Maintenant qu'il y a un calculateur de mouvement aéraulique, ce n'est pas quelque chose qui devient plus facile à coder ?

Cela permettrait de traiter les gymnases, les hangars, les halls, etc.

[Stephane_T]

En effet, l'idée semble séduisante, mais cela demande de détailler ce qui se passe à l'intérieur de la pièce en décrivant notamment les meubles, la localisation des points de soufflage et de reprise et la manière dont l'air est soufflé. Il faudrait aussi raffiner la modélisation des échanges thermiques à l'intérieur de la pièce : localisation des émetteurs de chaleur avec répartition de la puissance selon les types d'échanges (rayonnement, convectif, conductif), localisation des occupants, etc.
En pratique, aucun logiciel existant ne semble avoir adopté le modèle zonal. Il faudrait essayer de comprendre pourquoi, mais il me semble que c'est lié au fait que les équations de la mécanique des fluides à mettre en œuvre aux interfaces des mailles sont peu précises à ce niveau de modélisation. Cela dit, on pourrait creuser un peu la question. Les modèles zonaux semblent utilisés par certains chercheurs (cf. cette thèse de doctorat).

[olivir]

Il y a peut-être quelque chose d'intermédiaire à trouver.
Merci de ta réponse, Stéphane, en tout cas !

[Stephane_T]

Oui, c'est possible. Comme je n'ai pas trop les moyens de me lancer dans une étude exploratoire, je préférerais m'appuyer sur des travaux (concluants) réalisés par d'autres. Ce serait déjà bien si j'arrivais à trouver du temps pour développer COMFIE...

[olivir]

Il n'y a pas que Pléiades qui doit évoluer, ce serait pas mal si on te libérait du temps pour COMFIE.

[Stephane_T]

Pour cela, il faudrait que les gens arrêtent d'acheter Pleiades et de s'inscrire à des formations (parce que ce sont les formations qui me prennent autant de temps), mais, bon, on ne peut pas leur en vouloir...
Cela dit, cette semaine, c'est décidé : je me remets au développement ! (pour combien de temps ???)

[Caeli]

Merci Olivir, c'est effectivement un vrai sujet !
Quand on travail sur des locaux de 7/8m de hauteur avec le sol non isolé considéré que tout est a la même température est une vrai limite.

Pour le mobilier on pourrait le dessiner et l'affecter en mobilier comme on fait avec les masques solaires.

[olivir]

Avant même d'entrer dans la complexité des échanges convectifs forcés, ce serait déjà un grand pas que la convection naturelle dans les grands volumes – au moins la stratification – soit modélisée. On aurait alors une notion plus réaliste du confort pour les occupants proches du sol, comme le souligne Caeli.

[olivir]

Bonjour,

Pléaides ne gère pas la stratification, OK. Mais, il n'y a pas moyen de découper les niveaux en tranches et de mettre en place des ouvertures horizontales entre niveaux-zones ?

[Stephane_T]

Oui, bien sûr, c'est possible. Simplement, le résultat n'a aucune raison d'être le bon car on modélise des parois avec des grandes ouvertures là où il n'y a rien.

[olivir]

Et, du coup Stéphane, tu as du temps libre pour étudier la stratification, alors ?

[Caeli]

Si ça peut motiver on parle parfois de projet vitaux comme des chais

Et puis comme l'air est un fluide comme les autres quand le modèle sera prêt on pourra l'appliquer a la stratification des ballons et faire de la vrai optimisation en solaire thermique

[Stephane_T]

Et, du coup Stéphane, tu as du temps libre pour étudier la stratification, alors ?

Dans l'immédiat, je crains que non. J'ai 7 jours de formation à donner d'ici la fin de l'année Et plein de chantiers à finir en développement.

[Stephane_T]

Si ça peut motiver on parle parfois de projet vitaux comme des chais

Et puis comme l'air est un fluide comme les autres quand le modèle sera prêt on pourra l'appliquer a la stratification des ballons et faire de la vrai optimisation en solaire thermique

La stratification des ballons est déjà gérée, dans la méthode Th-BCE que nous avons reprise en SED. Mais dans le cas d'une inversion de température (eau plus chaude en bas qu'en haut) les températures sont homogénéisées. températures.

[olivir]

Dans l'immédiat, je crains que non. J'ai 7 jours de formation à donner d'ici la fin de l'année Et plein de chantiers à finir en développement.

Holala c'est même pas sur la liste !