Simulación de CFD integrada en CAD

La simulación CFD totalmente integrada en CAD permite a los ingenieros de diseño y a los analistas realizar simulaciones de flujo de fluidos y evaluar la transferencia de calor en el entorno de diseño CAD, con una interfaz intuitiva y utilizar directamente la geometría CAD. Esto elimina los gastos de tiempo de traducción de datos CAD, elimina la simplificación de la geometría o la preparación para los pasos de la CFD y permite a los ingenieros realizar varios estudios de diseño y evaluar los resultados. Por lo tanto, los ingenieros de diseño pueden centrarse en cómo las modificaciones en la geometría o las condiciones límite operativas influyen en el rendimiento. Como los resultados de la simulación están disponibles en una fase más temprana del desarrollo, se pueden tomar decisiones informadas.

La distribución anticipada de la simulación es el proceso de llevar la simulación a una fase más temprana del desarrollo, donde más puede afectar al rendimiento del diseño, ayudar a reducir los costes de creación de prototipos y evitar la modificación del diseño en etapas tardías. La simulación CFD anticipada se refiere a la práctica de trasladar la simulación de dinámica de fluidos computacional al principio del proceso de diseño y ponerla en manos de los ingenieros de diseño. Esta democratización de la simulación CFD mediante la CFD integrada en CAD significa que los ingenieros de diseño pueden evaluar el flujo de fluidos y el rendimiento térmico, examinar las tendencias y descartar las opciones de diseño menos atractivas para mejorar el diseño del producto. Anticipar la CFD como metodología puede acortar el desarrollo general al hacer que el proceso de simulación sea muchos órdenes de magnitud más rápido. Permite a los ingenieros optimizar el rendimiento y la fiabilidad de los productos y reducir los costes físicos de creación de prototipos y desarrollo.

Para integrar el CFD en el entorno de diseño CAD, debe ser intuitivo para los ingenieros mecánicos y de diseño que utilizan el CAD con regularidad. Ya sea que utilice la simulación CFD de forma regular o poco frecuente, es beneficioso disponer de un entorno intuitivo y familiar, menús, selecciones y pasos de flujo de trabajo lógicos. Es muy ventajoso aprovechar una solución que combine el preprocesamiento, la configuración de la simulación por CFD, el seguimiento de la solución y el posprocesamiento y la evaluación de los resultados, todo ello dentro del entorno de diseño CAD. Para permitir la facilidad de uso y la coherencia, la automatización inteligente es un factor clave para los ingenieros de diseño. Esto puede adoptar la forma de asistentes de análisis para guiar a los usuarios a través de la configuración de la simulación, el mallado automático y los comentarios en tiempo real sobre el progreso de la solución de simulación. Los ingenieros de diseño pueden obtener valor en resultados rápidos y claros en forma de gráficos, tablas e informes, por lo que generarlos es sencillo sin pasos adicionales.

El preprocesamiento y la automatización inteligentes pueden ayudar a los ingenieros de diseño a los analistas a ser más productivos con una herramienta de CFD integrada en CAD. Trabajar en el entorno CAD, la detección rápida y automática de fugas, los métodos para sellar rápidamente la geometría y la detección automática del volumen de fluido son ejemplos deseables de automatización inteligente que puede acelerar cualquier proceso de simulación de CFD. La tecnología de mallado automatizado diseñada para trabajar directamente con la geometría CAD y gestionar geometrías de calidad compleja o variable sin necesidad de simplificar los modelos CAD es reconocida como la clave de una CFD más rápida y precisa para el entorno de diseño. Los métodos de retícula de límites sumergidos cartesianos estables y robustos tienen un valor comprobado, según los cuales el refinamiento automático de la malla se basa en las características geométricas y se puede combinar con un refinamiento adaptativo de la solución para regiones de mayor flujo y gradientes térmicos.

Cuando es posible automatizar y reducir el mallado de días a horas o de horas a minutos, se trata de un verdadero cambio radical para un análisis de CFD más corto en comparación con el software de CFD típico. La automatización inteligente, junto con una innovadora tecnología de mallado automatizado y la facilidad de uso, permiten a los ingenieros de diseño y a los no especialistas realizar análisis de CFD de forma fiable en las primeras etapas del proceso de diseño. Cuando se combinan con controles de mallado localizados y opciones avanzadas, los CFD integrados en CAD también proporcionan un enfoque alternativo rápido y eficaz para que los analistas experimentados aborden una amplia gama de problemas típicos de los CFD.

Las ventajas de la CFD integrada en CAD, que utiliza directamente la geometría CAD nativa sin necesidad de simplificarla, es que se eliminan o minimizan el preprocesamiento y el tiempo dedicado a preparar el CAD para la CFD. Esto también elimina los errores de traducción de la información entre los equipos.

Trabajar directamente con la geometría CAD para analizar y evaluar los resultados y las opciones de diseño significa que la conectividad de las funciones de diseño posteriores se mejora mediante la comunicación rápida de la geometría CAD a partir de un diseño optimizado.

Cuando los ingenieros de diseño pueden realizar directamente una simulación CFD antes y con más frecuencia, pueden tomar mejores decisiones de diseño con confianza. La capacidad de comparar fácilmente los resultados de diferentes configuraciones de modelos, realizar cambios en la geometría y evaluar más condiciones de operación, acerca el poder de la visión de la simulación al diseño. Los ingenieros con acceso a la configuración sencilla de los estudios paramétricos, y si la exploración de escenarios y las capacidades avanzadas de diseño de experimentos, pueden explorar más a fondo el espacio de diseño para ofrecer un mejor rendimiento y fiabilidad del producto dentro de los plazos del proyecto.

El modelo CAD simultáneo de un diseño óptimo seleccionado mediante simulación se puede comunicar inmediatamente a otras funciones de ingeniería, como la fabricación. La CFD integrada en el CAD permite integrar el diseño basado en la simulación de dinámica de fluidos en el proceso general de gestión del ciclo de vida del producto.