Couplage Flux-Expert / Fluent : application à la modélisation 3D d'un électrolyseur à production d'hydrogène

Overview & Synopsis

Les électrolyseurs à production d'hydrogène de type Westinghouse sont des dispositifs électrochimiques constitués d'un empilement de compartiments cathodiques et anodiques séparés par une membrane. Ils abritent un ensemble de phénomènes physiques couplés. Pour modéliser ces installations nous avons développé un couplage entre les logiciels Fluent® (volumes finis) et Flux-Expert® (éléments finis). Le premier est utilisé pour la résolution de la partie thermo-hydraulique du problème, le second pour la partie électrocinétique avec surtensions d'activation. Leur couplage met en œuvre un processus itératif dans lequel chacun calcule des grandeurs physiques et les transmet à l'autre. Ces interpolations de grandeurs d'un maillage sur l'autre nécessitent une localisation des points de calcul sur des régions volumiques ou surfaciques 3D. Une librairie de passation de messages simple et robuste permet aux deux codes de communiquer.