Résolution des équations thermo-électriques 3D couplées par la méthode des éléments finis. Application à un four polyphasé
Résumé
La simulation numérique de dispositifs industriels de chauffage par conduction électrique conduit à la résolution simultanée des équations électrique et thermique couplées par les propriétés électriques souvent fortement dépendantes de la température. Après une mise en équation des phénomènes physiques, la discrétisation en éléments finis des équations aux dérivées partielles est présentée. Quinze formulations différentes ont été générées à l'aide du logiciel FLUX-EXPERT, permettant ainsi de modéliser de nombreuse configurations industrielles (2D, axisymétriques et 3D) avec ou sans couplage fort entre les équations. Les problèmes modélisés sont généralement non linéaires et complexes. Ils conduisent à des systèmes mal conditionnés dissymétriques. Afin d'en optimiser la résolution un algorithme de Newton Raphson est utilisé. Deux installations industrielles ont été étudiées : i) un four à verre alimenté en tension polyphasée équilibrée et déséquilibrée ; ii) un dispositif de chauffage de fluide au défilé.
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