Présentation de l'offre de Fluidian en simulation urbaine.

1. Jérémie Tâche
Simulation CFD urbaine avec des logiciels libres
Advancity, le 23 sept. 2015

2.  A quoi ça sert ?
 Simuler numériquement un système fluide dans des conditions proches du réel
 Faire varier facilement les paramètres
 Comprendre & Optimiser
 Comment ça marche ?
 Modèles physiques & hypothèses
 Algorithmes mathématiques de
résolution des modèles
 Outils dédiés : CAO, maillage, solveurs
 Comparaison à l’expérience
 Qui l’utilise ?
 Industrie en général,
 Automobile, Aéronautique
 Météo,
 Energie, etc.
La simulation CFD
Source : Météo France

3. Les logiciels libres scientifiques
Gratuits
Pas de frais de licence
Ouverts & évolutifs
Accès au code source
Fréquentes mises à jour
Pérennes
Communauté d’utilisateurs
Parfois difficiles à utiliser
Interface, docs
Pas de support
Que faire « quand ça marche
pas » ?
Outils spécialisés
plusieurs outils au lieu d’un
Expertise

4. • Physique
Mécanique des fluides,
Turbulence
Combustion
Transferts thermiques
Transports d'espèces (polluants, etc.)
• Informatique scientifique
Mathématiques appliquées
Méthodes numériques
Programmation / Développement
• Simulation CFD
Outils CAO
Outils de calcul CFD
Visualisation 3D
Notre expertise
Etudes de
modélisation CFD
Développement de
workflows de calcul
Customisation
d’outils open-source
Automatisation, IHM

5. Modéliser le risque NRBC dans la ville
Contexte
 Client :
 Projets européens
 TWOBIAS (FP7-SECURITY) : améliorer la sécurité dans les
infrastructures critiques face au risque NRBC
 VITRUV (FP7-ENVIRONMENT) : outil d’aide à la décision
multicritères en matière d’urbanisme
Workflow de calcul CFD de la dispersion
 Easy-to-use : automatisation du calcul (géométrie, maillage,
résolution et visualisation des résultats pertinents)
 Indoor / Outdoor : capable de simuler précisément en 3D les
évènements courts (1h) en indoor (gares, aéroports, métros) et en
outdoor (quartiers urbains ~ 500 m)
 Dispersions : Biologiques (B) ou Chimiques (C)
 Alertes : modélisation de capteurs BC
 Léger et performant : simulation d’une situation simple quasiment en
temps-réel sur un (gros) laptop, i.e. 1 h simulé en 1h

6. Modéliser le risque NRBC dans la ville
Choix des outils open-source
 Logiciel de maillage
 Solveur CFD efficace
 Logiciel de visualisation
+ modèles supplémentaires (dispersion, capteurs, trains, etc.)
+ Scripting (automatisation, triggers)
+ Haut-niveau de customisation
Besoins fonctionnels
Plate-forme de maillage
développée par le CEA, EDF
et OpenCascade
Solveur CFD développé par
EDF, validé industriellement.
Logiciel de visualisation
développé par SGI

7. Job manager (daemon)
Models
• Dispersion
• Sensors
• Trains
• etc.
Scripts
• Subtasks
• Python
• Shell
Template
• XML
• ASCII Input
file
INPUTS
• 3D geometry
• 2D shape files
• User parameters
(ASCII files)
OUTPUTS
• 3D VRML objects
• BC levels read by
sensors
• Ensight files
Langages : Python, Fortran, C, XML, shell
Architecture Client léger / réseau TCIP
Modéliser le risque NRBC dans la ville
Design d’un workflow de simulation CFD

8. Modéliser le risque NRBC dans la ville
Cas d’une dispersion NRBC outdoor
 Modèles
 Dispersion chimique gaz lourds ou légers
 Dispersion d’aérosols pesants 1-100 µm
(gravité, dépôt et remise en suspension)
 Champs de vent météo (profil de vitesse)
 Paramètres utilisateur
 Durée de la simulation (<1h)
 Type de dispersion
 Caractéristiques des sources NRBC

9. Modéliser le risque NRBC dans la ville
Cas d’une dispersion NRBC indoor
Bio Dispersion in
Museum station
(Prague, Czech Rep.)
 Modèles
 Perturbations par les rames de métro
 Capteurs BC
 Système virtuel d’alerte
 Contre-mesures « à la volée »
 Paramètres utilisateur
 Données de trafic
 Logique de réponse (C2C)
USER CASES
 Simuler des scénarios d’attaques
 Positionnement « intelligent » des capteurs
 Tester des scénarios d’alertes
 Tester des scénarios de réponses

10. Modéliser le risque NRBC dans la ville
Validations
Validation in Museum station (Prague, Czech Rep.)
MUST validation case (US Gov.)
 Expérimentales
 Campagne de mesures sur site (Thales)
 Validation expériences militaires (DGA)
 Cas-tests publics
 Bibliographie Fluidian
 Etat de l’art
 Validations / articles

11. Agrément CIR / CII
S.A.R.L. FLUIDIAN
www.fluidian.com
12 rue des trois cèdres
95000 Cergy
Tél : 01 77 62 39 35
E-mail : jeremie.tache@fluidian.fr
Partenaires

12. •Amélioration des
procédés
•Réduction des
consommations
•Amélioration de la
qualité
R&D Industrie
•Qualité de l’air
•Consommation
•Potentiel éolien
•Confort & Health care
Architecture & BTP
•Risque NRBC
•Risque sanitaire
•Infrastructures critiques
Défense & Sécurité
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