Simulaciones numéricas CFD

CONSULTORÍA Y CFD

Mediante potentes paquetes de software corriendo sobre un set de 12 servidores para cálculos numéricos, D&BTech simula el comportamiento de los fluidos en sistemas complejos.

 

TÉCNICAS DE MODELADO DE CFD

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consultoria-CFD 2Transferencia de calor

Los modelos de transferencia de calor incluyen los tres mecanismos principales de interés en la ingeniería: conducción, convección y radiación. De este modo, es posible estudiar procesos en los que la transferencia de calor se dé en forma de mecanismos combinados, analizando las implicaciones e influencias en el diseño térmico. En este ámbito se engloban los análisis de expansión de llama en incendios así como los tratamientos térmicos que se aplican en la fabricación de piezas metálicas (estabilización de tensiones) o compuestas de fibras y polímeros (curado).

 

consultoria-CFD 3Flujos multifásicos

La herramienta CFD permite la simulación de todo tipo de flujos multifásicos, desde pequeñas escalas (gotas, microburbujas) hasta fenómenos de superficie libre. La incorporación de estos modelos permite estudiar problemas en los que aparezca más de un fluido. De este modo pueden analizarse, entre otros, procesos de mezcla, dispersión de contaminantes, formación de gotas y burbujas, cavitación, flujos en canales con superficie libre y oleajes, etc.

 

consultoria-CFD 4Reactores químicos y biológicos

Los procesos de aireación y agitación son parte fundamental de la hidrodinámica interior de los reactores de cultivo tanto a nivel de laboratorio (investigación y desarrollo) como en los procesos productivos industriales. La optimización de estos procesos en términos de homogenización y estabilidad, reducción de los fenómenos de cortadura, consumo energético y transferencia efectiva de gases, es otra de las aplicaciones de la herramienta CFD.

 

consultoria CFD 8Obras Hidráulicas

Tradicionalmente, la Obra Civil aplicada a la Ingeniería Hidráulica (canales, presas, estaciones de bombeo, esclusas, puertos, etc.) se ha proyectado y ejecutado siguiendo patrones de cálculo y diseño establecidos y contrastados en las Escuelas de Ingeniería desde hace años. En ocasiones, la construcción y ensayo de modelos a escala permitía corroborar/modificar los diseños previos a su construcción a escala real.

La Simulación Numérica abre nuevas posibilidades de diseño y detección de problemas en una fase previa a los modelos a escala, lo que como en otros sectores redunda en ahorro de costes y tiempo.

 

consultoria-CFD 5Modelos específicos

Cualquier proceso en el que intervengan fluidos es susceptible de ser analizado con la técnica CFD. Resulta especialmente adecuado para el diseño previo de prototipos en los que la modificación de la geometría permite la adecuación de parámetros como presión, velocidad, caudal, temperatura, etc. Una vez la simulación proporciona un resultado satisfactorio, se pasa a las fases de experimentación y posterior escalado a nivel industrial con un alto porcentaje de probabilidad de éxito.

 

consultoria-CFD 6Aeroelasticidad

La herramienta CFD permite realizar un análisis previo al cálculo mecánico en el cual se pongan de manifiesto de una forma realista las solicitaciones a las cuales estarán sometidos los elementos constitutivos de una estructura. La amplia variedad de condiciones de contorno que pueden imponerse al flujo analizado, permite también analizar una gran variedad de casos tanto en régimen estacionario como transitorio.

 

 

consultoria-CFD 7Ensayos experimentales

Una vez las simulaciones CFD han sido contrastadas con prototipos o diseños experimentales y se ha validado la correlación entre los resultados obtenidos por ambos caminos, se aplica de nuevo la técnica para la llamada "optimización fina" o bien, en caso necesario, para un posterior escalado de mayores dimensiones.

 

 

Consultoría técnica

Simulación numérica bidimensional del flujo producido por las paletas de un tanque de cultivo de microalgas.

Como puede observarse, es un movimiento muy complejo, con un elemento giratorio que modifica la superficie libre entre el agua (azul) y el aire (celeste).

La eficiencia de las paletas depende del número de palas y de su ángulo de incidencia así como de la geometría del tanque en esta zona de impulsión.

Las simulaciones numéricas, junto con ensayos experimentales con modelos a escala, permiten mejorar de forma sustancial la eficiencia de los sistemas de impulsión en tanques de cultivo, lo que supondría un considerable ahorro en costes de operación.

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