Logiciels CFD gratuits en 2026 : ce que chacun peut faire ou non

Quatre sens du mot gratuit

« Gratuit » veut dire quatre choses différentes en CFD, et la différence décide si vous pouvez utiliser le résultat.

Cela peut vouloir dire libre de télécharger et de modifier, sous licence open source. Gratuit pour les étudiants, pour un usage éducatif uniquement. Gratuit jusqu’à votre onzième simulation. Ou gratuit pour tout sauf le travail commercial. Les quatre figurent dans la liste ci-dessous, et les quatre valent la peine, à condition de savoir lequel vous avez entre les mains.

La réponse courte : pour la plupart des gens, le meilleur logiciel CFD gratuit en 2026 est OpenFOAM pour le travail général et l’accès au code, SU2 pour l’aérodynamique compressible et l’optimisation de forme, Ansys Student pour apprendre un flux de travail commercial si vous êtes étudiant, et FluidX3D pour la simulation rapide sur GPU hors usage commercial. Cet article donne les limites de chacun telles que leurs propres pages les énoncent, montre quelle taille de problème chacun peut contenir, et se termine par le test d’un après-midi qui vous dit si l’un d’eux, gratuit ou payant, vous donne la bonne réponse.

Les options en un coup d’œil

Le tableau contient trois sortes de gratuité. OpenFOAM, SU2, code_saturne et CfdOF sont open source : vous pouvez lire le code, le modifier et l’utiliser à toutes fins. FluidX3D est gratuit à l’usage, mais sa licence exclut le travail commercial. Ansys Student et SimScale Community sont des produits commerciaux avec un niveau gratuit, qui existe pour vous apprendre le produit ; vos projets sont censés passer ensuite à une licence payante.

Que vous permet réellement chaque licence ?

C’est la question que la plupart des comparatifs sautent, et c’est elle qui met un petit bureau d’études dans l’embarras.

• GPL et LGPL (OpenFOAM, SU2, CfdOF). Ces licences régissent la distribution. La Fondation OpenFOAM indique que la GPL n’oblige pas les utilisateurs à rendre publiques leurs modifications, et qu’OpenFOAM peut servir de base à un logiciel interne. L’obligation naît quand vous distribuez des binaires compilés : le code source doit alors être disponible pour ceux qui les reçoivent. Faire tourner OpenFOAM pour livrer une étude à un client, c’est un usage, et la distribution est une autre affaire. C’est la lecture habituelle de la GPL, et non un avis juridique.
• Non commercial (FluidX3D). Gratuit pour la recherche, l’enseignement et les projets personnels. Une étude payée par un client est un usage commercial. Lisez le fichier de licence avant de mettre ses images dans une proposition.
• Usage éducatif uniquement (Ansys Student). Les conditions de téléchargement disent que les versions étudiantes gratuites sont réservées à un usage éducatif. Une thèse, un projet de cours, une participation à un concours : oui. Une mission parallèle pour une entreprise : non.
• Offre gratuite (SimScale Community). L’offre est décrite comme gratuite pour tester et apprendre, et après dix simulations les résultats ne sont plus que qualitatifs. Vérifiez si les projets de l’offre gratuite sont visibles par d’autres avant de téléverser quoi que ce soit de confidentiel ; la page actuelle des offres présente les projets privés comme une fonction payante.

Quelle taille de problème peut-on calculer gratuitement ?

Chaque option a son propre plafond, et il vaut la peine de le connaître avant de construire la géométrie.

Ansys Student : 1 million de mailles. Cela contient largement tous les cas de référence classiques : la cavité entraînée, l’écoulement laminaire en conduite, la marche descendante, un cylindre dans un canal, un profil d’aile 2D. Cela contient un coude de conduite 3D à résolution modeste. Exemple chiffré grossier : une section de conduite maillée avec 5 000 mailles, couche limite comprise, laisse environ 200 mailles dans l’axe. Cela ne contient pas un cas industriel d’aérodynamique externe 3D, en général bien plus grand.

SimScale Community : 2 000 heures-cœur. Sur la plus grande instance à 16 cœurs, cela donne, en heures de temps réel :

C’est largement assez de calcul pour un semestre. La vraie limite, ce sont les dix simulations quantitatives : planifiez-les. Une étude de maillage en consomme trois à elle seule.

FluidX3D : mémoire par maille. Sa documentation donne 55 octets par maille pour le réseau D3Q19 avec son stockage compressé, contre environ 344 octets par maille pour une implémentation classique en double précision, et annonce environ 19 millions de mailles par gigaoctet de mémoire vidéo. Sur une carte de 8 Go, cela donne, en mailles :

C’est un chiffre remarquable pour un GPU grand public. Souvenez-vous de la nature de ces mailles : un réseau cartésien uniforme, raffiné partout ou nulle part, avec des parois représentées sur ce réseau. Une couche limite qu’un maillage volumes finis épousant le corps résout avec 20 couches de prismes minces exige que tout le réseau soit fin, sinon elle n’est pas résolue du tout. Pour les sillages de corps non profilés et les écoulements instationnaires spectaculaires, c’est un excellent compromis ; pour le transfert thermique pariétal, c’est un mauvais.

OpenFOAM, SU2, code_saturne : votre matériel. Aucune limite artificielle. Le plafond, c’est votre mémoire et votre patience. Mesurez-le : construisez le maillage, lancez le cas, relevez la mémoire utilisée par million de mailles sur votre propre machine, et planifiez à partir de ce chiffre plutôt que de la règle empirique de quelqu’un d’autre.

Les logiciels CFD gratuits sont-ils moins précis ?

Non, et ils ne sont pas automatiquement justes non plus.

Les équations, la discrétisation et les modèles de turbulence appartiennent aux mêmes familles dans les codes gratuits et commerciaux. À mise en données identique (même maillage, mêmes schémas, même modèle de turbulence, mêmes conditions aux limites), les résultats doivent concorder de près ; l’article de ce blog comparant OpenFOAM et Fluent explique où ils diffèrent d’habitude : dans les valeurs par défaut et dans l’effort nécessaire pour atteindre une bonne mise en données.

Ce qui diffère, c’est qui porte le risque d’une mauvaise mise en données. Un code commercial a des valeurs par défaut éprouvées, un contrat d’assistance et une large base d’utilisateurs qui a rencontré la plupart des erreurs avant vous. Un code open source vous donne chaque interrupteur et attend de vous que vous sachiez lequel compte. Dans les deux cas, la précision est dans l’ingénieur.

La force discrète de SU2 : l’adjoint

Une fonction mérite sa propre section, car peu de codes gratuits l’ont et peu de comparatifs l’expliquent.

Supposons que vous vouliez réduire la traînée d’une forme décrite par N paramètres de conception. La façon évidente de trouver la direction d’amélioration, ce sont les différences finies : modifier chaque paramètre tour à tour et relancer. Cela coûte N + 1 solutions pour un gradient. La méthode adjointe calcule le gradient d’un objectif par rapport aux N paramètres pour le coût d’environ une solution supplémentaire, quel que soit N.

Exemple chiffré. Un profil d’aile décrit par 50 paramètres de forme demande ce nombre de solutions par gradient, en différences finies et par l’adjoint :

Sur une optimisation de 20 itérations de conception, c’est la différence entre environ 1 000 solutions et environ 40. C’est l’adjoint discret qui explique la large utilisation de SU2 dans la recherche en optimisation aérodynamique de forme. En pratique, une solution adjointe coûte le même ordre de grandeur qu’une solution d’écoulement sans lui être identique : lisez le rapport comme un ordre de grandeur.

Lequel choisir ?

• Un étudiant qui veut apprendre le flux de travail commercial : Ansys Student si vous y avez droit, avec OpenFOAM via CfdOF à côté pour voir aussi ce que cachent les valeurs par défaut. Un million de mailles ne vous freinera pas pendant l’apprentissage.
• Un étudiant ou un ingénieur qui veut apprendre la CFD elle-même : OpenFOAM, et un petit solveur à vous. L’article de ce blog sur la manière d’apprendre la CFD décrit l’ordre.
• Windows, et vous voulez une interface graphique pour OpenFOAM : CfdOF dans FreeCAD. Il prend en charge Windows 7 à 11 et pilote les versions de la Fondation OpenFOAM comme celles d’OpenCFD.
• Un Mac : SimScale dans le navigateur est le plus simple. CfdOF signale des succès sous macOS sans tests étendus, et FluidX3D indique une prise en charge limitée de macOS.
• Optimisation de forme aérodynamique : SU2, pour l’adjoint.
• Un GPU et un projet non commercial avec des écoulements instationnaires spectaculaires : FluidX3D.
• Une petite entreprise qui fait du travail payant : OpenFOAM, SU2 ou code_saturne, après avoir vérifié chaque licence pour votre usage. Prévoyez le vrai coût, qui est le temps : le temps d’apprendre, de vérifier, de trouver le réglage qu’un code commercial aurait choisi pour vous par défaut.

Le test d’un après-midi pour tout logiciel CFD

Quel que soit votre choix, gratuit ou payant, calculez un cas dont la réponse est publiée avant de lui confier quoi que ce soit d’important. Deux sont idéaux.

• La cavité entraînée à Re = 100 et 1 000. Comparez les profils de vitesse sur les axes médians aux valeurs tabulées de Ghia, Ghia et Shin (1982). Si vos profils passent par leurs points sur un maillage fin, le couplage pression-vitesse et la discrétisation de base fonctionnent.
• Le cylindre DFG dans un canal, cas 2D-2 à Re = 100. La référence FeatFlow donne un coefficient de traînée maximal de 3,2200 et un nombre de Strouhal de 0,30188. Si votre calcul lâche des tourbillons à cette fréquence et atteint cette traînée maximale, le solveur instationnaire et le pas de temps fonctionnent.

Faites la comparaison sur deux ou trois maillages, pour voir aussi comment la réponse évolue avec la résolution ; l’article de ce blog sur l’indépendance au maillage montre comment le chiffrer. Un après-midi de ce travail vous en dit plus sur un code qu’une semaine à lire sa liste de fonctions, et c’est l’habitude qui sépare l’usage d’un logiciel de la pratique de la CFD.

Erreurs fréquentes, telles qu’elles apparaissent à l’écran

• Un beau résultat inutilisable. Le travail a été fait sous licence éducative ou non commerciale, et un client le veut maintenant.
• Un maillage de 1,3 million de mailles sous Ansys Student. La limite est de 1 million. Vérifiez avant de mailler.
• La onzième simulation sur SimScale Community affiche des couleurs et aucun chiffre. Les dix calculs quantitatifs ont été dépensés en essais et erreurs.
• Un coefficient d’échange thermique tiré de FluidX3D. Le réseau uniforme n’a pas résolu la couche limite thermique. Utilisez le code pour ce qu’il fait bien.
• Un cas OpenFOAM avec les valeurs par défaut du tutoriel laissées en place. Il tourne, et la réponse appartient à l’écoulement du tutoriel.
• « Gratuit veut dire imprécis », ou « open source veut dire fiable ». Ni l’un ni l’autre. Faites le test d’un après-midi.

Ce que je ferais

Si je commençais aujourd’hui sans budget, j’installerais OpenFOAM via WSL sous Windows, j’ajouterais CfdOF pour un démarrage graphique, je calculerais la cavité et le cylindre DFG face à leurs références, et je garderais un petit solveur à moi pour les expériences. Si j’étais étudiant, j’ajouterais Ansys Student pour apprendre en parallèle le flux de travail commercial, car la plupart des employeurs en utilisent un. S’il fallait optimiser une forme aérodynamique, SU2.

Le logiciel est gratuit. La vérification ne l’est pas, et c’est elle qui donne de la valeur à la réponse. Si vous avez un résultat obtenu avec l’un de ces outils et voulez un second avis sur sa solidité, c’est l’objet d’une revue de modèle, et notre cours de CFD enseigne les habitudes de vérification dès la première séance.