El desarrollo de la dinámica de fluidos puede ser una tarea compleja. La fase de desarrollo de cualquier proyecto se puede dividir en tres etapas:
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Desarrollo de conceptos
Análisis del concepto
Grandes cargas superficiales y evaluación de conceptos.
Respuesta rápida a la simulación
Resolución de modelo baja a media y precisión de resultados.
IngenierÃa de Detalle
Modelos de simulación complejos para dar cuenta de todos los requisitos de ingenierÃa.
Altas resoluciones computacionales.
Diseño basado en limitaciones de ingenierÃa y enfocado en entregables.
Pruebas experimentales para respaldar y correlacionar simulaciones.
Validación
Prueba final del prototipo
Puesta a punto de componentes para diseño final de ingenierÃa.
Evaluación de desempeño global.
El desarrollo de conceptos es fundamental para el éxito del proyecto. En esta etapa, el concepto se confirma con una geometrÃa simplificada basada en grandes modificaciones de geometrÃa CAD y simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) de precisión baja a media para una respuesta más rápida. Esta etapa determina el rendimiento general y la viabilidad del diseño sin entrar en detalles. Asegura que el diseño cumpla con el alcance general del proyecto. Los resultados de esta etapa permitirán a la empresa evaluar el potencial del producto, estimar el retorno de la inversión y analizar los requisitos para las estrategias de marketing y cadena de suministro.
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Una vez que se completa la etapa inicial, es necesario someterse a una etapa de ingenierÃa detallada en la que se utiliza una mezcla de simulaciones CFD complejas de alta precisión junto con pruebas experimentales para respaldar y correlacionar las simulaciones. El diseño del producto se basa en limitaciones de ingenierÃa y se realizan modificaciones para cumplir con los requisitos fÃsicos manteniendo el desempeño en lÃnea con el alcance del proyecto. Esta etapa entrega un prototipo funcional para la validación final.
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La etapa final del proceso de desarrollo es la validación. Esta parte del proceso es clave para asegurar que el producto esté en lÃnea con todos los entregables preestablecidos y que cumpla con todos los criterios de aceptación del alcance del proyecto. Como parte de la etapa de validación, en la mayorÃa de los casos, es necesario realizar un ciclo corto de pruebas de prototipos a gran escala mientras se ajustan los componentes para el diseño de ingenierÃa final dependiendo de la complejidad del producto.
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En VFluid Technology creemos en la entrega de productos de alta calidad, pero somos flexibles a los requisitos y limitaciones de cada proyecto. Cada proyecto es diferente, por lo que estamos felices de ajustar nuestras herramientas y nuestra forma de trabajar para alinearnos con los requisitos de desarrollo.
Simulación y pruebas
Las herramientas fundamentales para el desarrollo de productos en dinámica de fluidos son CAD, CFD y pruebas experimentales. CAD es el punto de partida donde se diseña el prototipo inicial para ejecutar simulaciones CFD y / o pruebas experimentales. Las simulaciones CFD son la herramienta de referencia para el desarrollo de dinámica de fluidos. Hoy en dÃa, la existencia de la computación en la nube ha hecho posible la accesibilidad a miles de núcleos a un precio asequible sin grandes costos iniciales. Sin embargo, ejecutar algunas de estas simulaciones puede resultar complejo. Asegurarse de que los resultados sean correctos y representativos del problema requiere ingenieros experimentados; de lo contrario, lo que puede ser una tarea simple y económica puede convertirse en un proceso largo y costoso.
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En VFluid Technology ofrecemos experiencia en varios tipos de simulaciones CFD que pueden ser parte de un proceso integrado y automatizado en función de los requisitos de cada proyecto. Podemos convertirnos en responsables de todo el proceso de desarrollo relacionado con la dinámica de fluidos, pero también podemos ayudar a nuestros clientes a crear un proceso automatizado para su propio uso, ya sea para un clúster especialmente diseñado o para la migración a la nube. Nuestra visión para un proceso de CFD en un entorno de desarrollo que requiere ciclos de diseño repetitivos (como para las empresas de diseño de transporte) implica un proceso simple y fácil de usar que se basa en scripts que toman CAD existente y lo convierten en la simulación de CFD deseada. Como parte del sistema, los resultados se procesarán automáticamente y se integrarán a una base de datos para el análisis de datos que luego se pueden optimizar aún más mediante técnicas de aprendizaje automático. La implementación de un proceso automatizado puede proporcionar una velocidad significativa en los tiempos de respuesta de la simulación y aumentar la eficiencia del desarrollo al maximizar el tiempo que dedican los ingenieros a realizar análisis de datos y mejoras de diseño. También ayudará a reducir errores durante el proceso de desarrollo.
CANALLA
Entrada de estudio e ingenierÃa
Simulación
Gestión
Software
Análisis de datos
Y almacenamiento en base de datos común
Máquina
Aprendiendo
Mejoramiento
Salida a IngenierÃa
Resultados experimentales
Estado estable
Transitorio
Flujo interno o externo
Térmico
Aeroacústica
Multifásico
Correlación
Sin embargo, CFD sigue siendo una herramienta de simulación y, por lo tanto, se debe tener mucho cuidado al considerar los resultados. En la mayorÃa de los casos, las simulaciones sirven como una predicción razonable de la realidad, para comprender el potencial de un producto y para encontrar una solución razonable a un problema al considerar grandes cambios. Cuando se necesita un resultado más detallado, no se puede confiar en las simulaciones CFD por sà solas y, por lo tanto, se recomiendan las pruebas experimentales con fines de correlación.
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Por un lado, llevar pruebas de casos reales es la forma más precisa de obtener resultados y datos, pero a veces puede ser demasiado caro y la falta de condiciones repetibles puede hacer que los datos no se puedan utilizar para el análisis. Este tipo de pruebas a veces son necesarias, pero en la mayorÃa de los casos deben reservarse para las etapas finales de desarrollo y la confirmación del diseño. El uso de pruebas experimentales controladas y repetibles hace que el análisis de datos y el análisis de correlación CFD sean más fáciles y económicos. Permite a los ingenieros comprender el problema y las diferencias que aparezcan con respecto a las simulaciones CFD. Sin embargo, la atención al detalle y la experiencia son importantes porque también se pueden cometer errores en el experimento y, por lo tanto, los resultados pueden estar sesgados de la realidad.
Entrada de ingenierÃa de definición de producto
Entrada de estilo
Estudio de factibilidad
Producción
Correlación
Validación experimental
Análisis de resultados
Diseño de producto
Desarrollo por simulación
VFluid Technology tiene muchos años de experiencia en dinámica de fluidos, cubriendo el diseño CAD, simulaciones CFD, pruebas de túnel de viento, análisis de datos, correlación, automatización de procesos y gestión de proyectos técnicos. Nuestra experiencia nos ha enseñado que un método equilibrado de diseño, simulación y prueba es el mejor enfoque para el desarrollo de productos para lograr el alcance de cualquier proyecto.
