COVID-19, Simulación y dinámica de fluidos computacional

La pandemia del coronavirus 2020 (COVID-19) ha afectado a todos en el mundo, con ramificaciones en nuestra salud pública, prosperidad y más allá. Hay tantas lecciones que podemos sacar. Me centraré en dos: ciencia y simulación, por un lado, y comunidad y colaboración, por el otro. Te daré mi perspectiva como profesional en una empresa de software.

Hagamos una simple matemática sobre la escala del crecimiento exponencial y las epidemias que se convierten en pandemias: si una persona con una infección contagiosa propaga la enfermedad a otra persona cada dos días, luego de solo 10 días, 32 personas se infectarán, eso es 2 a la potencia de 5. Pero si la tasa de propagación es una por día, tiene 2 a la potencia de 10, eso es 1024. ¡Nuevamente, 32 frente a 1024! Estas proporciones serán más drásticas dependiendo del número de reproducción, el período de incubación, la duración total de la pandemia, la población y otros factores, pero se entiende el crecimiento exponencial.

Esto era matemática simple para hacer un análisis. ¿Por qué es importante la simulación? Porque saber lo que puede suceder, en el caso de la pandemia, salva vidas y evita el colapso económico. En el desarrollo de productos, abogamos por la simulación todos los días, utilizando sofisticados software y métodos como el análisis de elementos finitos FEA y la dinámica de fluidos computacional (CFD) para ayudar a los diseñadores, ingenieros y analistas a encontrar mejores productos más rápido, más barato y más eficientemente, mejorando en última instancia La calidad de vida.

En esta pandemia, los Centros para el Control de Enfermedades de los Estados Unidos (CDC) están promoviendo el «distanciamiento social». La recomendación es mantenerse separado al menos seis pies, o dos metros, para evitar el paso de infecciones. Por que es COVID-19 es una enfermedad infecciosa que se transmite de persona a persona principalmente de las gotas cuando una persona infectada tose o estornuda. Entonces, la distancia correcta es una función del alcance del patógeno.

Puedes ver este complicado fenómeno de estornudar experimentalmente, usando imágenes en cámara lenta de cámaras con cuadros extremadamente altos por segundo. Científicamente, el estornudo es un fenómeno muy complicado, con nubes turbulentas multifase, fase gaseosa unida a gotas. Una máscara facial puede crear la obstrucción o reorientación entre la persona que estornuda y la persona expuesta.

Con algunas aplicaciones, el diseño de HVAC para un edificio, por ejemplo, las pruebas físicas múltiples son muy caras, requieren mucho tiempo y simplemente no son eficientes. Incluso para una aplicación simple como la caída de presión y el diseño de la válvula o la acumulación de calor en una caja de computadora, las pruebas virtuales son muy beneficiosas. CFD es extremadamente útil en estas aplicaciones y más allá, para el flujo de gas y líquido, así como para el análisis térmico.

Tales simulaciones son rápidas y rentables. Especialmente durante la fase inicial de diseño e ingeniería, permiten al ingeniero observar muchos escenarios de «qué pasaría si», mejorando la eficiencia y la productividad y, por lo tanto, tienen el mayor impacto. Como vemos en esta pandemia, la prevención y la preparación temprana no solo son más inteligentes sino también más baratas que la mitigación tardía.

Otra lección aprendida de COVID-19 es el aspecto de la comunidad y la colaboración. Unidad en la diversidad, el mundo tiene interdependencias que no pueden ser suprimidas o ignoradas. En nuestra industria, para que un producto tenga éxito en el mercado, necesita la colaboración de múltiples partes interesadas, desde el desarrollo y el diseño del producto hasta la simulación de ingeniería, fabricación, comercialización, ventas y otros. Idealmente, interactuarían en un entorno interactivo colaborativo eficiente. Dassault Systemès 3DEXPERIENCE es una plataforma con esta filosofía en mente.

Consulte nuestra comunidad global y en línea OPEN COVID-19 donde aprovechamos la inteligencia colectiva para obtener, calificar, diseñar, diseñar y fabricar soluciones rápidas durante esta pandemia.

Esta pandemia nos ha dado una nueva perspectiva: el valor de la vida, nuestras familias y todos nuestros seres queridos. Estamos juntos en esto y todos tenemos un papel que desempeñar. En mi profesión y en el campo de la simulación, la declaración de la misión de la empresa para la que trabajo tiene más sentido para mí hoy que nunca: “Dassault Systèmes ofrece a las empresas y las personas universos 3DEXPERIENCE para imaginar innovaciones sostenibles capaces de armonizar el producto, la naturaleza y vida.»