Simulare CFD încorporată în CAD

Simularea CFD complet încorporată în CAD permite inginerilor de proiectare analiștilor să efectueze simularea fluxului de fluid și să evalueze transferul de căldură în mediul de proiectare CAD, cu o interfață intuitivă și utilizând direct geometria CAD. Acest lucru elimină costurile de timp aferente traducerii datelor CAD, elimină simplificarea geometriei sau pregătirea pentru pașii CFD și permite inginerilor să efectueze mai multe studii de proiectare și să evalueze rezultatele. Prin urmare, inginerii de proiectare se pot concentra asupra modului în care modificările geometriei sau condițiilor limită de funcționare influențează performanța. Deoarece rezultatele simulării sunt disponibile mai devreme în dezvoltare, se pot lua decizii în cunoștință de cauză.

Încărcarea în avans a simulării este procesul de mutare a simulării mai devreme în dezvoltare, unde poate avea cel mai mare impact asupra performanței proiectării, poate ajuta la reducerea costurilor în prototipare și la evitarea relucrărilor în stadiile târzii ale proiectării. Simularea CFD cu încărcare frontală se referă la practica mutării simulării computaționale a dinamicii fluidelor la începutul procesului de proiectare și plasarea în mâinile inginerilor de proiectare. Această democratizare a simulării CFD folosind CFD încorporat în CAD înseamnă că inginerii de proiectare pot evalua fluxul de fluid și performanța termică, pot examina tendințele și pot respinge opțiunile de proiectare mai puțin dorite pentru a îmbunătăți designul produsului. Preîncărcarea CFD-urilor ca metodologie poate scurta dezvoltarea generală, făcând procesul de simulare mai rapid cu multe ordine de mărime. Permite inginerilor să optimizeze performanța și fiabilitatea produsului și să reducă costurile de prototipare fizică și dezvoltare.

Pentru a integra CFD în mediul de proiectare CAD, acesta trebuie să fie intuitiv pentru inginerii mecanici și de proiectare care utilizează CAD în mod regulat. Indiferent dacă utilizați simularea CFD în mod regulat sau rar, este benefic să aveți un mediu intuitiv, familiar, meniuri, selecții și pași logici ai fluxului de lucru. Este extrem de avantajos să folosiți o soluție care combină pre-procesarea, configurarea simulării CFD, monitorizarea soluției și post-procesarea și evaluarea rezultatelor, toate în mediul de proiectare CAD. Pentru a permite ușurința în utilizare și consecvența, automatizarea inteligentă este un factor cheie pentru inginerii de proiectare. Acest lucru poate lua forma unor asistenți de analiză pentru a ghida utilizatorii prin configurarea simulării, plasarea automată și feedback-ul în timp real despre progresul soluției de simulare. Inginerii de proiectare pot realiza valoare în rezultate rapide și clare sub formă de diagrame, tabele și rapoarte, generând astfel acestea simple fără pași suplimentari.

Preprocesarea și automatizarea inteligentă pot ajuta inginerii de proiectare și analiști să fie mai productivi cu un instrument CFD încorporat în CAD. Lucrul în mediul CAD, detectarea automată rapidă a scurgerilor, metodele de etanșare rapidă a geometriei și detectarea automată a volumului fluidului sunt exemple de dorit de automatizare inteligentă care poate accelera orice proces de simulare CFD. Tehnologia de plasare automată concepută pentru a lucra direct cu geometria CAD și pentru a gestiona geometria complexă sau variabilă de calitate fără a fi necesară simplificarea modelelor CAD este recunoscută ca o cheie a unui CFD mai rapid și precis pentru mediul de proiectare. Există o valoare dovedită în metodele de grilă carteziană imersată stabile și robuste, prin care rafinarea automată a rețelei se bazează pe caracteristici geometrice și poate fi combinată cu rafinarea adaptivă a soluției pentru regiunile cu debit mai mare și gradienți termici.

Când meshing-ul este posibil să se automatizeze și să se reducă de la zile la ore sau de la ore la minute, atunci oferă o schimbare reală de pas pentru o analiză CFD mai scurtă în comparație cu software-ul tipic CFD. Automatizarea inteligentă combinată cu tehnologia inovatoare de plasare automată și ușurința în utilizare permite inginerilor de proiectare și nespecialiștilor să efectueze în mod fiabil analize CFD la începutul procesului de proiectare. Atunci când sunt combinate cu controale localizate de meshing și opțiuni avansate, CFD-ul încorporat în CAD oferă, de asemenea, o abordare alternativă rapidă și eficientă pentru analiștii experimentați pentru a aborda o gamă largă de probleme tipice CFD.

Avantajele CFD-ului încorporat în CAD care utilizează direct geometria CAD nativă fără a fi nevoie de simplificare, sunt că preprocesarea și timpul petrecut pentru pregătirea CAD pentru CFD sunt eliminate sau reduse la minimum. Acest lucru elimină, de asemenea, erorile în traducerea informațiilor între echipe.

Lucrul direct cu geometria CAD pentru analiză și evaluare a rezultatelor și a opțiunilor de proiectare înseamnă că conectivitatea funcției de proiectare din aval este îmbunătățită prin comunicarea rapidă a geometriei CAD dintr-un design optimizat.

Când inginerii de proiectare pot efectua direct simularea CFD mai devreme și mai des, pot lua decizii de proiectare mai bune cu încredere. Capacitatea de a compara cu ușurință rezultatele din diferite configurații de model, făcând modificări în geometrie până la evaluarea mai multor condiții de funcționare, aduce puterea perspectivei simulării mai aproape de proiectare. Inginerii cu acces la configurarea cu ușurință a studiilor parametrice, ce se întâmplă dacă explorarea scenariilor până la proiectarea avansată a capacităților experimentelor, pot explora mai complet spațiul de proiectare pentru a oferi performanțe și fiabilitate mai bune ale produsului în termenele limită ale proiectului.

Modelul CAD concomitent al unui design optim selectat folosind simularea poate fi comunicat imediat altor funcții de inginerie, cum ar fi producția. CFD-ul încorporat în CAD permite integrarea proiectării bazate pe simularea dinamicii fluidelor în procesul general de gestionare a ciclului de viață al produsului.