Para qué se necesitan las simulaciones de flujo se puede ilustrar muy claramente con el ejemplo de un vehículo. En tiempos en los que es necesaria la mayor eficiencia energética posible, las pérdidas de flujo en un vehículo en movimiento deben ser estudiadas en detalle. El valor de la resistencia al aire conocido proporciona información sobre la "pérdida" de energía de accionamiento cuando el vehículo se desplaza por el espacio. El vehículo en movimiento debe penetrar en las masas de aire circundantes y empujarlas hacia un lado. Las masas de aire se fusionan de nuevo al final del vehículo, por lo que lo ideal es que no se produzcan las llamadas turbulencias.
Es evidente que las pérdidas que se producen dependen de varios factores. En particular, la forma y la superficie del vehículo, la velocidad y la densidad del aire desempeñan un papel importante.
¿ Qué factores influyen ?
El tiempo y el dinero necesarios para probar todos los parámetros relevantes en ensayos reales (por ejemplo, en el túnel de viento) suelen superar todos los presupuestos y plazos de producción. Especialmente con el gran número de variantes de vehículos disponibles hoy en día, se necesita una opción asistida por ordenador para simular estas pruebas. Por eso, mucho antes de construir los prototipos, los desarrolladores crean ya los primeros modelos de flujo de la variante propuesta.
La preparación de los modelos, la ejecución de la simulación del flujo y la evaluación de los resultados requieren un alto grado de conocimientos técnicos. Además, el esfuerzo informático para este tipo de simulación es correspondientemente alto. Como oficina de ingeniería experimentada con los conocimientos necesarios, estamos encantados de llevar a cabo estos proyectos para usted. Especialmente cuando los movimientos de los componentes se aceleran y cambian de flujos laminares a turbulentos, utilizamos para ello extensas simulaciones CFD tridimensionales. Se trata de una de las áreas de especialización más amplias de la ingeniería mecánica y de instalaciones. Además, las simulaciones de flujos se utilizan a menudo en la industria de la construcción, por ejemplo en la evaluación del clima interior, pero los modelos meteorológicos y climáticos también se basan en los fundamentos de la simulación numérica de flujos.
La pregunta "¿ Para qué se necesitan las simulaciones de flujo ?" o "¿ Para qué se necesitan las simulaciones CFD?" se responde, por lo tanto, en el ahorro de tiempo y de costes mediante la sustitución de la construcción de prototipos, que lleva mucho tiempo, las posteriores pruebas reales en laboratorios de ensayo y el esfuerzo logístico que suponen las simulaciones cualificadas de última generación.
¿ Para qué más se necesitan simulaciones de flujo ?
La variedad actual de modelos y los cortos plazos de desarrollo de los productos ya no permiten realizar pruebas reales de todos los productos. Además, las pruebas reales sólo suelen ser útiles y viables en componentes pequeños. Por lo tanto, en el caso de las grandes cuencas y depósitos, los promotores a menudo sólo tienen la opción de la simulación del flujo. Mientras tanto, la calidad de las simulaciones ha alcanzado un nivel tal que, para la certificación de nuevos componentes, en su mayoría se utilizan como prueba.
Mientras que las condiciones de flujo en cada punto de coordenadas del espacio de flujo pueden evaluarse en la simulación, las mediciones en determinados puntos deben planificarse en experimentos elaborados y llevarse a cabo proporcionando el equipo de medición adecuado. A menudo, esto no es posible, por ejemplo, en plantas químicas o con piezas en movimiento en el espacio de flujo, simplemente por el peligro potencial.
La aplicación consistente y la ejecución repetida de estas simulaciones hasta conseguir el prototipo virtual óptimo hace que sólo sea necesario validar modelos variantes aislados mediante pruebas reales.
En estas páginas también aprenderá, cómo puede acelerar y optimizar su proceso de desarrollo de productos con la ayuda de simulaciones de flujo.
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Ejemplos de proyectos
- Evaluación del clima interior mediante simulación CFD
- Simulación CFD para la refrigeración electrónica
- Cálculo CFD de las juntas de laberinto
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