El CFD, sus etapas y los beneficios de desarrollar código propio

La simulación fluidodinámica computacional (en inglés Computational Fluid Dynamics, CFD) es un proceso mediante el cual es posible conocer de manera virtual y detallada el comportamiento de un fluido a través de un equipo. Debido a que se evalúan multitud de parámetros físicos en todo el volumen de trabajo, la complejidad numérica de los cálculos que deben ser realizados por el software es bastante alta. Por este motivo, como paso previo a la resolución numérica se debe realizar un diseño CAD y su mallado.

El mallado de la geometría generada por ordenador consiste en construir una red de elementos bidimensionales o tridimensionales estructurada de tal manera que se represente fielmente el equipo a simular y que se facilite el posterior proceso de cálculo. Para ello se suelen emplear algoritmos que permitan controlar la malla generada, de forma que se pueda decidir especificaciones como el tamaño, el tipo y la disposición de los elementos que conforman la propia red.

Al estar dividido el proceso de simulación en estas partes tan diferenciadas, existe la posibilidad de utilizar un software que las englobe o utilizar un programa específico para cada una de ellas. La primera opción ofrece la ventaja de facilitar todo el proceso en una misma interfaz de manera más intuitiva y cómoda, pero suele estar limitada a la hora de desarrollar nuevas funciones de comunicación entre los distintos módulos además de que tienden a ser más caros. Elegir la segunda alternativa permite desarrollar código propio para conectar los distintos programas de la manera que más interese. Optar por el uso de un software específico para cada etapa del proceso ofrece mayor versatilidad pues es posible seleccionar el más adecuado para cada ocasión. El punto negativo de esta elección es la necesidad de establecer un buen sistema de archivos que no complique demasiado las labores organizativas dentro de cada proyecto.

Como ejemplo de funcionalidad en la que crear tu propio código resulta beneficioso se puede mencionar el uso de uno u otro software de mallado en función del tipo de malla que requiera el equipo a simular. No todos los softwares poseen la capacidad de generar un tipo concreto de malla con la calidad requerida, por lo que limitarse a un solo programa puede ser muy problemático. Mediante la generación de un código que permita automatizar el proceso de mallado eligiendo el software en función del equipo se evita este problema.

Otro ejemplo en el que la utilización de código interno resulta muy eficaz es la realización de estudios paramétricos. Además del diseño CAD y el mallado, el propio solver fluidodinámico requiere de multitud de especificaciones que si tuvieran que ser definidas manualmente para cada estudio complicarían la labor de manera exponencial. Una vez más, desarrollando interfaces propias se puede reducir enormemente la carga de trabajo que engloba todo el proceso, a la vez que se reducen las posibilidades de cometer errores humanos.

En DPO FLUID utilizamos el software que mejor se adapta a las necesidades de cada cliente. Por ejemplo, para aplicaciones acústica hacemos uso de solvers FEM específicos de este campo, mientras que para proyectos relacionados con turbomáquinas usamos un software pensado únicamente para ellas. Gracias a los códigos internos que hemos desarrollado todas estas herramientas están comunicadas de manera ágil con los programas de diseño CAD y mallado, permitiéndonos alternar uno u otro según conveniencia.

Si te resulta interesante conocer más a fondo qué programas utilizamos y si pueden ser útiles para realizar un proyecto contigo, estaremos encantados de atenderte. Nuestro objetivo es que seas más competitivo hoy y siempre.