Como resolver seus problemas de simulação de fluidos?

Use softwares CFD (Computational Fluid Dynamics) nos seus projetos de engenharia

Sempre falamos aqui no blog sobre o uso de softwares de engenharia para auxiliar os engenheiros, projetistas e técnicas na execução dos seus projetos. Um dos temas muito procurados ultimamente, é referente aos projetos que são necessários análises de fluxo dos fluidos e transferência de calor. Estas análises são um pouco mais complexas (principalmente se forem feitas de forma manual), porém a tecnologia está (mais uma vez) disponível para nos auxiliar!

Os softwares que realizam simulação e análise de fluidodinâmicas são chamados de CFD (Computational Fluid Dynamics – Dinâmica dos Fluidos Computacionais) e permitem a realização de diversas avaliações do seu projeto, desde um fluido percorrendo uma tubulação até a análise térmica de uma placa de circuito eletrônica a partir da dissipação de calor pelo ar ou outro meio que esteja inserida.

Por exemplo, um dos efeitos da temperatura no desempenho de produtos sempre foram considerações de projetos importantes, seja o produto submetido a aquecimento/resfriamento ambiental ou gere seu próprio aumento ou redução de temperatura. O que está mudando é que hoje o número de problemas de transferência de calor que os desenvolvedores do produto enfrentam está crescendo e a complexidade desses desafios está aumentando, especialmente para os fabricantes de certos tipos de produtos, como eletrônicos portáteis, dispositivos médicos, além de sofisticados aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC).

O método tradicional de gestão térmica era testar protótipos físicos e tentar medir os efeitos das mudanças de temperatura e de transferência de calor de um componente para outro. Além de ser demorado e caro, utilizar protótipos físicos para resolver os problemas de transferência de calor pode ser extremamente difícil e frequentemente impossível, devido a obstáculos associados à miniaturização e sensores colocados dentro de sistemas fechados. Para compensar a falta de conhecimento sobre o que realmente acontece dentro de um projeto em termos de transferência de calor, muitos engenheiros simplesmente exageram no projeto de um produto na tentativa de minimizar os problemas de transferência de calor.

No entanto, na atual economia global, o exagero para se proteger contra possíveis problemas de transferência de calor pode reduzir a sua competitividade, assim como a deficiência do projeto pode levar a superaquecimento e falha do produto. No ambiente competitivo de hoje, os fabricantes simplesmente não podem arcar com o tempo e os custos associados a soluções de protótipo convencionais devido a preocupações de transferência de calor. Além disso, ao abordar e compreender de maneira eficaz as considerações de transferência de calor no início do processo do projeto, é possível economizar tempo, minimizar os custos de prototipagem, garantir a qualidade e apresentar inovações que são vitais para o sucesso da sua empresa. O software de análise de Dinâmica de fluidos computacional (CFD) pode ajudá-lo a fazer exatamente isso.

BENEFÍCIOS USO TECNOLOGIAS DE SIMULAÇÃO DE FLUXO

Os benefícios da utilização de tecnologia de simulação de fluxo para resolver os problemas de transferência de calor são óbvios e bem documentados. Em um estudo de 2008, o Aberdeen Group descobriu que as empresas que usavam três ou mais tipos diferentes de simulações reduziram o número de protótipos físicos produzidos em 37%. Estas constatações levaram o Aberdeen Group a realizar um estudo de análise específica de CFD em 2011 para determinar o impacto da simulação de fluxo. Esse estudo (“Optimizing Product Development Time by Using CFD as a Design Tool, Otimizando o tempo de desenvolvimento de produto usando CFD como uma ferramenta de design”) mostrou que desde a implementação do CFD nos processos de desenvolvimento, empresas importantes têm conseguido reduzir o tempo de desenvolvimento em 28%, diminuir os custos do produto em 24% e produzir 23% menos protótipos físicos.

Estas empresas conseguem atingir esses ganhos de produtividade significativos porque a capacidade de visualizar o comportamento dos fluxos de fluido oferece aos projetistas e engenheiros um conhecimento mais aprofundado de problemas de transferência de calor. Especificamente, entender como componentes de resfriamento de fluxos de fluido e transferência de calor permitem otimizar os projetos para atingir o desempenho máximo.

Com uma complexidade crescente, surgem cada vez mais situações nas quais os projetos são afetados simultaneamente por várias forças físicas, como calor, estresse e atrito. Entender como essas forças influenciam coletivamente seu projeto e como o projeto afetado pelo fluxo de fluido responde a essas forças coletivas não é intuitivo, e requer aplicações de simulação, como a simulação de fluxo.

Com ferramentas de simulação de fluxo, você conseguirá minimizar protótipos caros, encurtar os ciclos de desenvolvimento e avaliar métodos inovadores de forma rentável. As pressões da concorrência exigem que você encontre maneiras para diferenciar seus produtos. Oferecer maior qualidade e maior confiabilidade, além de inovação, são formas de se conseguir isso. A tecnologia de simulação de fluxo pode ajudar você a alcançar os três objetivos.

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