Simulazione CFD integrata nel CAD

La simulazione CFD completamente integrata nel CAD consente ai progettisti e agli analisti di condurre una simulazione del flusso di fluidi e valutare il trasferimento di calore nell'ambiente di progettazione CAD, con un'interfaccia intuitiva e utilizzando direttamente la geometria CAD. Ciò elimina il tempo necessario per la traduzione dei dati CAD, elimina la semplificazione della geometria o la preparazione per le fasi CFD e consente agli ingegneri di condurre più studi di progettazione e valutare i risultati. I progettisti possono quindi concentrarsi su come le modifiche alla geometria o alle condizioni limite operative influiscono sulle prestazioni. Poiché i risultati della simulazione sono disponibili nelle prime fasi dello sviluppo, è possibile prendere decisioni informate.

Il caricamento anticipato della simulazione è il processo di spostamento della simulazione nelle fasi iniziali dello sviluppo, dove può influire maggiormente sulle prestazioni di progettazione, contribuire a ridurre i costi di prototipazione ed evitare rielaborazioni del progetto in fase avanzata. La simulazione CFD a caricamento anticipato si riferisce alla pratica di spostare la simulazione fluidodinamica computazionale nelle prime fasi del processo di progettazione e di affidarla ai progettisti. Questa democratizzazione della simulazione CFD utilizzando la CFD integrata nel CAD significa che i progettisti possono valutare il flusso dei fluidi e le prestazioni termiche, esaminare le tendenze e scartare le opzioni di progettazione meno desiderabili per migliorare la progettazione del prodotto. Il caricamento anticipato dei CFD come metodologia può abbreviare lo sviluppo complessivo velocizzando il processo di simulazione di molti ordini di grandezza. Consente agli ingegneri di ottimizzare le prestazioni e l'affidabilità dei prodotti e di ridurre i costi fisici di prototipazione e sviluppo.

Per integrare la CFD nell'ambiente di progettazione CAD, deve essere intuitivo per gli ingegneri meccanici e di progettazione che utilizzano il CAD regolarmente. Che utilizzi la simulazione CFD regolarmente o raramente, è utile avere un ambiente intuitivo e familiare, menu, selezioni e fasi logiche del flusso di lavoro. È molto vantaggioso sfruttare una soluzione che combini la pre-elaborazione, la configurazione della simulazione CFD, il monitoraggio della soluzione e la post-elaborazione e valutazione dei risultati, il tutto all'interno dell'ambiente di progettazione CAD. Per consentire facilità d'uso e coerenza, l'automazione intelligente è un fattore chiave per i progettisti. Ciò può assumere la forma di procedure guidate di analisi per guidare gli utenti attraverso l'impostazione della simulazione, il mesh automatico e il feedback in tempo reale sull'avanzamento della soluzione di simulazione. I progettisti possono realizzare valore in risultati rapidi e chiari sotto forma di grafici, tabelle e report, quindi generarli in modo semplice senza passaggi aggiuntivi.

La pre-elaborazione e l'automazione intelligenti possono aiutare i progettisti e gli analisti a essere più produttivi con uno strumento CFD integrato nel CAD. Lavorare in ambiente CAD, il rilevamento rapido e automatico delle perdite, i metodi per sigillare rapidamente la geometria e il rilevamento automatico del volume del fluido sono esempi desiderabili di automazione intelligente in grado di accelerare qualsiasi processo di simulazione CFD. La tecnologia di mesh automatizzata progettata per funzionare direttamente con la geometria CAD e gestire geometrie di qualità complessa o variabile senza la necessità di semplificare i modelli CAD è riconosciuta come la chiave per una CFD più rapida e accurata per l'ambiente di progettazione. È comprovato il valore dei metodi cartesiani a griglia limite immersa stabili e robusti, in base ai quali l'affinamento automatico della mesh si basa sulle caratteristiche della geometria e può essere combinato con il raffinamento adattivo della soluzione per regioni con flusso e gradienti termici più elevati.

Quando il meshing è possibile automatizzare e ridurre da giorni a ore o da ore a minuti, allora rappresenta un vero passo avanti per un'analisi CFD più breve rispetto al tipico software CFD. L'automazione intelligente, unita all'innovativa tecnologia di mesh automatizzata e alla facilità d'uso, consente ai progettisti e ai non specialisti di condurre in modo affidabile analisi CFD nelle prime fasi del processo di progettazione. Se combinati con controlli di mesh localizzati e opzioni avanzate, i CFD integrati nel CAD forniscono anche un approccio alternativo rapido ed efficiente per gli analisti esperti per affrontare un'ampia gamma di problemi CFD tipici.

I vantaggi della CFD integrata nel CAD, che utilizza direttamente la geometria CAD nativa senza la necessità di semplificazioni, sono che la pre-elaborazione e il tempo impiegato per preparare il CAD per la CFD vengono eliminati o ridotti al minimo. Questo elimina anche gli errori nella traduzione delle informazioni tra i team.

Lavorare direttamente con la geometria CAD per l'analisi e la valutazione dei risultati e delle opzioni di progettazione significa che la connettività delle funzioni di progettazione a valle è migliorata attraverso una rapida comunicazione della geometria CAD da un progetto ottimizzato.

Quando i progettisti possono eseguire direttamente la simulazione CFD prima e con maggiore frequenza, possono prendere decisioni progettuali migliori con sicurezza. La capacità di confrontare facilmente i risultati di diverse configurazioni del modello, apportare modifiche alla geometria fino alla valutazione di più condizioni operative, avvicina la potenza delle informazioni sulla simulazione alla progettazione. Gli ingegneri con accesso a studi parametrici facilmente configurabili, e se dall'esplorazione degli scenari alla progettazione avanzata di funzionalità di esperimenti, possono esplorare più a fondo lo spazio di progettazione per offrire migliori prestazioni e affidabilità del prodotto entro le scadenze del progetto.

Il modello CAD simultaneo di un progetto ottimale selezionato mediante simulazione può essere immediatamente comunicato ad altre funzioni ingegneristiche come la produzione. La CFD integrata nel CAD consente di integrare la progettazione basata sulla simulazione della fluidodinamica nell'intero processo di gestione del ciclo di vita del prodotto.