Simulations thermiques corrélées avec des essais réels

Votre besoin ?
Disposer de simulations justes et de données fiables, corrélées avec le réel. Si tous les logiciels donnent des résultats, vous recherchez des modélisations fidèles avec un excellent niveau de description des phénomènes physiques.

Notre apport :
Vous fournir des résultats d’essais en propre pour caractériser des phénomènes physiques et corréler les simulations avec des données d’essais réelles.

Simulations propriétaires 0D, 1D et 3D avec
tous types de fluides :

– Calculs 3D sous la suite Gamma Technologie de performance de refroidissement et de propagation d’emballement thermique de batterie refroidie par plaque froide ou par immersion

– Calculs 3D sous la suite Gamma Technologie d’échauffement de cellules de batterie par la modélisation de la géométrie interne des cellules

– Calculs par éléments finis sous Solidworks de la résistance mécanique, de modes propres, de résistances aux vibrations et chocs

– Calculs sous Solidworks d’écoulements de fluides couplés à des échanges thermiques

– Calculs 1D sous la suite Gamma Technologie de pertes de charges de tuyauteries

– Calculs 1D sous la suite Gamma Technologie de véhicules sur cycles de tests

– Développement de code de calculs dédiés sous Matlab et Simulink : Compresseurs de vapeur, turbines vapeur, moteur à piston à vapeur, …

La simulation comme outil de conception
et de validation

La simulation est utilisée chez Exoès comme un outil de conception et de validation. Elle permet de réaliser des plans d’expérience numériques lorsque les essais seraient trop longs, nombreux et coûteux pour obtenir un résultat de qualité équivalent. Cela est possible si et seulement si les simulations sont corrélées, ce qui est le cas chez Exoes.

Un exemple de simulation de batterie : la modélisation de cellules prismatiques, cylindriques ou poches, pour différentes électro-chimies : NMC, LTO, …

Un modèle thermique couplé à un modèle
électrique

Un test électrique complet en température, réalisé dans notre laboratoire, permet tout d’abord de caractériser un modèle électrique de cellule de type RC variable en température. Ensuite, un démontage complet d’une cellule est réalisé dans nos locaux. La géométrie de la cellule est reconstruite en 3D sous SolidWorks et exportée vers GEM3D, outil de maillage associé à la suite Gamma Technologie.

Après simplification, un modèle thermique couplé à un modèle électrique est créé. Ce modèle de cellule peut soit directement être utilisé pour déterminer la performance d’architectures de refroidissement (inertie thermique, air, plaque froide, immersion, …) soit être assemblé en module pour étudier la propagation d’un emballement thermique et l’impact de différentes options de conception.

L’optimisation d’écoulements de fluides

Nous ajustons les vitesses et les pertes de charges à l’intérieur des batteries et des boucles de refroidissement. Cela nous permet de distribuer de manière égale le fluide et ainsi garantir une homogénéité de température et un vieillissement uniforme des cellules.

Système de refroidissement complet

Simulation de système de climatisation/pompe à chaleur couplé au refroidissement de la batterie :

– modèle 0D/1D de cycle de réfrigération réversible (pompe à chaleur) sous GT Power
– modèle dynamique 0D/1D de boucle de refroidissement batterie (pompage liquide / évaporatif / spray cooling) et habitacle.

Simulation de système de climatisation/pompe à chaleur couplé au refroidissement de moteurs électriques ou électronique de puissance (onduleur, chargeur…)

Cycle Rankine – ORC et mécanique :

Outil métier de simulation de performance d’expandeurs volumétriques (piston, scroll), développés sous Matlab Simulink, ces outils comportent plusieurs modules couplés (thermodynamique, mécanique, échanges thermiques, fuites)

Outil métier de simulation stationnaire de cycle Rankine, avec divers types d’échangeurs (à plaque, micro-canaux à ailettes)

Simulation dynamique de boucle Rankine sous GT Power

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