Gracias a las continuas innovaciones tecnológicas que nos brinda la ingeniería digital, podemos acceder a la simulación de fluidos computacional.

¿Ya conoces de qué trata y cuáles son sus alcances? Te invitamos a seguir leyendo para documentarte sobre este importante tema para tu industria!

¿Qué es la ingeniería digital y qué aporta a la simulación de fluidos?

La ingeniería digital es un nuevo rubro que surgió a partir del internet, la industria 4.0, la digitalización y otras tendencias tecnológicas relacionadas con el diseño industrial.

Fue creada específicamente para combinar los fundamentos básicos de la ingeniería con el diseño, el dibujo y el arte. De esta manera, se transformó en una herramienta creativa, aunque encontró otros destinos en los medios de comunicación y en los digitales.

Su crecimiento a tan corto plazo alcanzó un desarrollo y una expansión hacia las empresas digitalizadas (y a las que quieran serlo a futuro), para encargarse —entre otras cosas— del diseño de productos a través de las soluciones 3D.

¿Qué es SOLIDWORKS Flow Simulation o la simulación de fluidos computacionales?

Esta herramienta de SOLIDWORKS, llamada Flow Simulation o Simulación de fluidos, es un módulo de refrigeración electrónica que interactúa con su entorno.

Su nombre proviene del inglés Computational Fluid Dynamics (CFD) y te permitirá de manera veloz y fácil, simular el comportamiento de los flujos de líquido y gas a través de sus diseños. Así, se podrá calcular el rendimiento y las capacidades de los productos.

La simulación de fluidos computacionales fue integrada por SOLIDWORKS 3D CAD y permite simular el flujo de los fluidos y la transferencia de calor para:

• Conductos de ventilación
• Refrigeración
• Pérdidas de carga
• Caídas de presión
• Cálculos de fuerzas
• Momentos de esos flujos

Estas cualidades de la simulación de fluidos permitirán que diseñes y validez tus propios diseños e instalaciones hidráulicas de una manera fácil y sencilla.

A partir de la herramienta de simulación de fluidos computacionales y a su técnica de modelado puedes hacer diferentes tipos de análisis:

• 2D Y 3D: Se refiere a las dimensiones para hacer el modelado del producto.
• Flujos Internos y Externos: Los flujos Internos pueden ser una válvula y los Externos un avión, un túnel de viento, para saber cómo se comporta la aerodinámica de un ala, por ejemplo.
• Flujo Estado Estable o Transitorio: Sirve para saber cómo van evolucionando los flujos térmicos, de gases o líquidos, o cómo se van a comportar en su estado de equilibrio.
• Líquidos incompresibles: Se considera que un líquido es incompresible cuando su densidad permanece constante a lo largo de todo el flujo.
• Gas Comprensibles régimen subsónico, transónico y supersónico: Esto es importante porque los gases ideales, cuando están trabajando bajo regímenes subsónicos, transónicos o supersónicos, empiezan a aparecer distintos fenómenos que se pueden considerar en la simulación de fluidos computacionales.

Dentro de los fenómenos que se pueden simular en el programa encontramos a los siguientes:

• Líquidos no Newtonianos
• Líquidos Compresibles
• Flujo Laminar, turbulento y transicional
• Flujo giratorio y ventiladores
• Múltiples flujos en la simulación
• Flujo con transferencia térmica entre líquidos, gases y sólidos
• Rugosidad en las paredes
• Movimiento de paredes tangenciales
• Flujo en elementos rotatorios
• Condensación de vapor de agua
• Disipadores de calor
• Subdominios de fluidos
• Cavitación
• Humedad Relativa
• Materiales Ortotrópicos
• Termostatos
• Placas perforadas
• Medios porosos
• Transferencia térmica en fluidos sólidos
• Efecto de la gravedad en el flujo
• Flujo con gotas o partículas sólidas

Entonces, para sintetizar y usar términos más específicos, lo que hace el software de Flow Simulation básicamente es resolver las ecuaciones de Navier-Stokes y las ecuaciones de conservación, pero de manera automática.

Es decir que nosotros podremos ingresar los datos o los valores que necesitemos (estos pueden ser datos geométricos, de volumen, peso, etc.), y el programa de simulación de fluidos computacionales hará los cálculos automáticamente brindándonos la información necesaria.

Cuando hagamos una simulación con este software, es importante que tengamos en cuenta que lo que vamos a analizar no es el elemento en sí (una válvula, por ejemplo) sino los flujos (líquidos, gaseosos o sólidos) que circulan en su interior.

Como dijimos, el software de Flow Simulation es sencillo y fácil de usar, pues, entre sus características encontramos el wizard, que nos guiará en cada etapa de nuestro proyecto. Desde un principio nos preguntará si se trata de un Análisis Interno o Externo, los elementos que queramos agregar en el flujo (aire, agua, etc.) y así sucesivamente en todo el proceso.

De esta manera, nos ahorrará tiempo de hacerlo manualmente y permitirá evitar fallas, errores o algún descuido que podría complicar todo el proceso de simulación.

Una vez que hayas ingresado y completado todos los parámetros necesarios para realizar la simulación de fluidos, el programa hará el cálculo de acuerdo a las ecuaciones antes mencionadas, y nos brindará la información necesaria para analizar y diseñar los flujos de un elemento.

De esta manera, podremos calcular los posibles problemas o inconvenientes que surjan a raíz de los distintos flujos (por ejemplo, un remolino causado por diferentes corrientes de aire entre dos edificios) y mediante ese análisis brindado por Flow Simulation, encontrar las soluciones adecuadas para resolverlo.

Como habrás notado estas soluciones que ofrece SOLIDWORKS son de gran importancia para el diseño de productos. ¿Quieres conocer todas sus ventajas? ¡Veámoslas a continuación!

Ventajas de SOLIDWORKS Flow Simulation

Las ventajas que ofrece la simulación de fluidos computacionales de SOLIDWORKS son múltiples y las detallaremos a continuación:

• Dinámica de fluidos computacional (CDF).
• Cálculos térmicos y transmisión de calor entre componentes.
• Monitoreo y visualización de simulaciones y flujos.
• Análisis completo de los parámetros de flujos.
• Base de datos de fluidos.
• Caídas de presión y pérdidas de carga en sistemas hidráulicos.
• Cálculos de momentos y fuerzas en compuertas.
• Gestión térmica de dispositivos electrónicos.
• Optimización de ventiladores.
• Simulación de sistemas electrónicos y PCB.
• Resistencias y potencias caloríficas de componentes.
• Estudios de diseño de optimización.
• Optimización de la distribución de flujo.
• Inclusión de los parámetros de radiación en los cálculos.

¿Te interesó conocer más acerca de la simulación de fluidos computacionales con sus ventajas y sus beneficios? ¡Entonces déjanos tu comentario!

Metadescripción:

Descubre las ventajas y los beneficios de la simulación de fluidos computacional. ¿Por qué esta herramienta de refrigeración electrónica es necesaria?