Jumeaux numériques multiscalaires et multidomains pour les applications de gestion thermique des véhicules

Une gestion thermique efficace est cruciale pour les véhicules, impactant à la fois le confort et la sécurité des passagers, ainsi que l'efficacité énergétique globale. Les véhicules électriques (VE) sont particulièrement sensibles aux considérations thermiques, car les clients ressentent souvent une anxiété liée à l'autonomie. L'amélioration de l'efficacité profite non seulement aux clients en prolongeant l'autonomie du véhicule et en réduisant les coûts d'exploitation, mais elle offre également aux fabricants un avantage concurrentiel et une potentiel croissance des revenus. De plus, une gestion thermique efficace contribue à minimiser l'impact environnemental du véhicule tout au long de sa durée de vie. Les jumeaux numériques ont gagné en popularité dans diverses industries grâce à leur capacité à accélérer le développement tout en minimisant les coûts de tests. Certaines applications ont évolué vers des modèles tridimensionnels complets, tandis que d'autres utilisent des techniques de réduction de modèle ou des approches hybrides qui combinent différentes méthodes de modélisation. La découverte de mécanismes de fonctionnement inconnus, ainsi que des systèmes de contrôle plus efficaces et performants, figurent parmi les avantages offerts par les jumeaux numériques. Les conditions de marché concurrentielles actuelles dans l'industrie automobile, et en particulier sur le marché indien, nécessitent une méthode rapide et rentable pour développer et tester de nouvelles fonctionnalités. Cela est particulièrement urgent pour les fonctionnalités ayant une consommation d'énergie significative en raison de l'impact qu'elles ont sur l'autonomie des véhicules électriques (VE) et, par conséquent, sur la perception des clients et même sur les revenus de l'entreprise. Dans cette étude, nous présentons un jumeau numérique du système CVC d'un véhicule qui facilite la transition entre des simulations CFD longues et coûteuses en calcul, tant pour les flux intérieurs qu'extérieurs, et des simulations rapides et en temps réel pour les applications embarquées. Nous montrons comment cette stratégie de jumeau numérique informe les stratégies de contrôle pour réduire les coûts d'exploitation et découvrir de nouveaux comportements du système qui pourraient conduire à de nouvelles améliorations de contrôle. L'approche jumeau numérique proposée minimise la dépendance au modèle spécifique du véhicule, permettant une mise en œuvre rapide et une adaptabilité.