Icônes de la CFD : David Gosman
By   |  September 10, 2014

Créée le lundi 19 décembre 1987, un jour connu dans le monde entier comme “le lundi noir”, Computational Dynamics ne naissait pas sous les meilleures auspices et c’est sans surprise que Gosman et Issa, alors que les bourses du monde entier s’écroulaient, eurent du mal à convaincre de leur projet les investisseurs susceptibles de les financer dans un secteur encore obscur du marché de la technologie. C’est finalement adapco qui a financé le projet, une société de conseil en ingénierie structurelle basée à New York qui avait déjà réalisé des analyses de structure de têtes de cylindres. Peu avant, adapco s’était tournée vers la simulation CFD dans le but d’obtenir des conditions limites de coefficients de transfert thermique plus précises que celles obtenues avec leurs simulations FEA, mais avait été frustrée par le fait qu’aucun code commercial n’offrait les méthodologies recouvrantes nécessaires pour obtenir des résultats suffisamment précis. La rencontre entre le Président d’adapco, Steve MacDonald, et le Pr. Gosman, grâce à un contact commun travaillant chez Ford Motor Company, a permis au code CFD de Gosman de résoudre rapidement des problèmes de coefficients de transfert thermique et a fourni un outil utile pour l’homogénéisation de l’écoulement des noyaux d’eau que demandaient certains clients.

Avec l’aide d’adapco, Computational Dynamics a pu commencer à produire une version commerciale de leur code CFD, appelé STAR-CD (pour Simulating Transport in Arbitrary Regions). La première version du code était modulaire mais, lors de sa deuxième version en 1991, STAR-CD devenait le premier vrai code commercial non modulaire, offrant aux ingénieurs la possibilité de construire des maillages à partir de n’importe quelle combinaison de cellules hexaédriques, tétraédriques ou prismatiques et une flexibilité géométrique inégalée. La technologie développée pour SPEED était présente dans STAR-CD, et le code est rapidement devenu le code CFD par défaut pour la simulation des problèmes de combustion au sein des moteurs.

Plus de 25 ans après son lancement, STAR-CD fonctionne encore très bien et reste leader sur le marché de la simulation de moteurs. Une grande majorité des moteurs développés depuis les années 1980 ont été conçus et testés numériquement grâce à STAR-CD, permettant aux fabricants de réduire la consommation de carburant et les émissions de façon significative. Computational Dynamics et adapco sont aujourd’hui regroupés sous la marque CD-adapco, une société qui emploie plus de 800 personnes pour le développement de STAR-CD et de l’outil CFD de prochaine génération, STAR-CCM+

Malgré le succès de cette structure commerciale, Gosman continue à se dédier à son travail académique, ce qui lui a permis d’être nommé Professeur de CFD à l’Imperial College en 1988, et de publier plus de 200 articles sur la CFD. Tout comme le groupe de Spalding avait engendré de nombreux codes CFD, dont TEACH, le code CFD OpenSource qui domine actuellement le marché, FOAM (dorénavant OpenFOAM) a été développé par le Dr. Henry Weller lors de son passage dans l’équipe de recherche du Pr. Gosman.

Il y a peu de temps encore, le Pr. Gosman avouait avec fierté que, malgré toute une carrière passée à innover, à développer et à enseigner les outils CFD, il n’avait jamais réalisé un calcul CFD en utilisant un code commercial. On a cependant pu le voir récemment participer à une formation STAR-CCM+ pour débutants, ce qui représente sans doute la plus grande preuve de sa contribution : après plus de 40 ans de développement d’outils CFD, ces outils sont devenus si accessibles que même une icône de la CFD peut apprendre à les utiliser.

[References]

[1] Gosman A D (Editor), Heat and Mass Transfer in Recirculating Flows, 1969, ISBN 0122919505

[2] Gosman A D, Launder B E, Reece GJ, Computer-aided Engineering, Heat Transfer and Fluid Flow, 1985, ISBN 0853128669

[3] Runchal A K, Brian Spalding: CFD and reality, Proc. CHT-08, ICHMT – International Centre for Heat and Mass Transfer, International Symposium on Advances in Computational Heat Transfer, 2008

[4] Hirschell E H (Editor), Notes on Numerical Fluid Mechanics: 40 Years of Numerical Fluid Mechanics and Aerodynamics in Retrospect, 2009, ISBN 3540708049

[5] Gosman A D and Johns R J R, Development of a predictive tool for in-cylinder gas motion in engines, in SAE International Congress, 1978, paper 7803l5

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