Optimisez votre conception thermique avec le logiciel CFD open source code_saturne

Optimisez votre conception thermique avec le logiciel CFD open source code_saturne

code_saturne est un logiciel gratuit et open source de dynamique des fluides computationnelle (CFD) développé principalement par EDF qui peut être utile pour vérifier et optimiser la conception thermique de vos projets.

De temps en temps, nous rencontrons des plates-formes matérielles qui ne fonctionnent pas de manière optimale en raison d’une surchauffe entraînant une limitation du processeur, et avec le temps, cela peut également avoir un impact sur la durée de vie de l’appareil. J’ai déjà entendu parler de la dynamique des fluides computationnelle (CFD), mais j’ai toujours supposé que le logiciel était d’un coût prohibitif et que la Formule 1 a même un plafond de coût pour les tests CFD. Mais il s’avère qu’il existe un programme open-source pour faire exactement cela : code_saturne.

dissipateur thermique du logiciel CFD open source code_saturn
Représentation des écoulements autour du radiateur utilisé sur le module Jetson Nano – Source : Lukas Henkel

En tant qu’entreprise de services publics, EDF a conçu le logiciel pour simuler les flux autour et à l’intérieur des bâtiments, des tuyaux et des pompes utilisés dans les centrales électriques, mais Lukas Henkel a découvert qu’il pouvait également utiliser le programme gratuit et open-source code_saturne pour analyser les courants d’air provoqués par la convection naturelle autour d’un radiateur. D’autres outils pour créer la visualisation ci-dessus incluent ParaView et Blender 3D, qui sont également open-source.

Cela pourrait probablement être utilisé pour sélectionner un dissipateur thermique spécifique, mais Lukas note que l’orientation du refroidissement est également critique afin d’obtenir les meilleures performances possibles :

Les performances d’un ensemble de refroidissement passif peuvent varier de plus de 50% selon l’orientation du radiateur. Cela est généralement vrai pour les dissipateurs thermiques à extrusion linéaire, car les principales caractéristiques de refroidissement sont toutes alignées le long d’un seul axe.

simulation numérique de la dynamique des fluides du dissipateur thermique
Question d’orientation. Source : Lukas Henkel

Si vous voulez l’essayer, vous trouverez le code source, la documentation, des tutoriels et un forum de support sur le site Web du projet. Le code est portable et il a fonctionné sur toutes les saveurs Linux et plates-formes UNIX testées par la société jusqu’à présent. Il peut également fonctionner en parallèle avec MPI sur des machines à mémoire distribuée (Intel, Cray X series, IBM Power, …). Il y a probablement une courbe d’apprentissage abrupte pour réaliser ce que Lukas a fait, mais si cela en vaut la peine, vous êtes régulièrement impliqué dans la conception thermique de produits électroniques. Vous pouvez voir de quoi le programme CFD open source code_saturne est capable – du point de vue d’EDF – dans la vidéo ci-dessous. La chaîne YouTube propose également quelques tutoriels.