Modélisation numérique de la thermoaéraulique du bâtiment: des modèles CFD à une approche hybride volumes finis / zonale

Dans le contexte de la modelisation 3D en thermo-aeraulique du bâtiment a l'aide de codes de champs, il est necessaire de reduire les temps de calcul afin de modeliser des volumes toujours plus grands. La solution proposee dans cette etude est le couplage de deux modelisations : l'approche zonale et l'approche CFD. La premiere partie du travail effectue est la mise en place d'une modelisation CFD simplifiee. Cette derniere propose des regles d'utilisation de maillages grossiers, une loi de viscosite effective constante et de coefficients d'echange thermique adequats a la thermo-aeraulique du bâtiment. La seconde partie du travail concerne la creation de Macro-Elements fluides et leur couplage avec un calcul de type CFD volumes finis. En fonction des conditions aux limites du probleme, une description locale de l'ecoulement moteur est proposee via la mise en place et l'utilisation de lois d'evolution semi-empiriques. Le Macro-Element est ensuite insere dans le calcul CFD : les valeurs de la vitesse calculees par les lois d'evolution sont imposees aux cellules CFD correspondants au Macro-Element. Nous appliquons ces deux approches sur cinq cas tests representatifs en thermo-aeraulique du bâtiment. Les resultats sont confrontes a des donnees experimentales et a des simulations numeriques de type RANS traditionnelle. Nous mettons en evidence l'important gain de temps que notre approche permet d'obtenir, tout en conservant une bonne qualite de resultats numeriques.