Aceleración del proceso de diseño mecánico mediante la integración de la simulación de flujo

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Durante décadas, ingenieros y matemáticos han intentado mejorar la comprensión y previsión de los fenómenos de dinámica de fluidos y de transferencia de calor mediante la simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD, Computational Fluid Dynamics).

El objetivo está claro: optimizar el diseño de los productos y procesos relacionados con el flujo de fluidos, así como minimizar el esfuerzo experimental, el tiempo y el coste invertidos.

Un nuevo enfoque

Es necesario aplicar un nuevo enfoque a la simulación de flujo de fluidos que dé como resultado un software de CFD rentable y orientado hacia los procesos, y que esté completamente integrado en el entorno de diseño convencional. Los resultados de la simulación tienen que estar disponibles siempre que se produzcan cambios en el ciclo de diseño. Es entonces cuando la simulación desempeña un papel principal en la toma de decisiones sobre el diseño y su optimización. Por tanto, ¿Cuáles son las características que el software de CFD debe tener y los requisitos técnicos que debe cumplir para lograr este ambicioso objetivo?

  • Lo primero y más importante es que el software de CFD tiene que interactuar directamente con los datos nativos de CAD en 3D definidos por el software de MCAD convencional para no perder detalle de los cambios constantes en el diseño. En la actualidad, existen muy pocas herramientas de software de CFD comercial que cumplan este requisito.
  • En segundo lugar, el software de CFD debe mostrar la misma apariencia que el software de MCAD y compartir la misma jerarquía que el gestor de ensamblaje, etc. de manera que el usuario no se vea obligado a aprender un nuevo entorno para utilizar el software de CFD y pueda centrarse únicamente en el problema físico que esté intentando resolver.
  • En tercer lugar, existe un problema concreto común en la mayoría de herramientas de software de CFD que importan modelos sólidos: el espacio de flujo (vacío), que se tiene que usar para el modelo de flujo de fluido, no existe como «objeto» discreto en el modelo de MCAD original. El método estándar utilizado en la mayoría de los códigos de CFD para resolver este problema es la identificación y extracción de todas las «cavidades» del modelo de MCAD, su adición como «objetos» ocultos añadidos al gestor de operaciones y la visualización de la rejilla. Con este enfoque, no se puede ofrecer una simulación totalmente integrada puesto que se pierde la consistencia de los datos y la correspondencia unívoca con los datos de CAD originales.

Para superar los problemas anteriormente descritos, se ha desarrollado una nueva variedad de software de CFD conocida como dinámica de fluidos de ingeniería (EFD, Engineering Fluid Dynamics) que sí proporciona una simulación de flujo concurrente totalmente integrada en los entornos de diseño de MCAD en 3D. La solución SOLIDWORKS Flow Simulation utiliza los datos nativos de CAD en 3D de SOLIDWORKS directamente en las simulaciones de flujo de fluidos, sin tener que realizar copias ni conversiones de formato. El software SOLIDWORKS Flow Simulation incorpora una tecnología única que permite el paso directo de CAD a CFD. Se trata de un proceso de software que analiza el modelo de CAD, identifica automáticamente las zonas de fluidos y las de sólidos, y permite la definición y el mallado de todo el espacio de flujo en un solo paso sin la intervención del usuario y sin la adición de «objetos» imaginarios al modelo de CAD.

CIMWORKS S.L

CIMWORKS S.L

Distribuidor oficial de SOLIDWORKS desde 1998. Más de 1700 clientes, más de 22 técnicos especialistas certificados y todos los servicios integrales para asegurar un exitoso desarrollo de producto.