Mantendo a refrigeração das máquinas com solução de simulação baseada em nuvem

Embora a simulação já esteja em uso em alguns setores há muito tempo, outros campos, como industrial, construção e máquinas agrícolas, apenas começaram a utilizá-lo. Essas indústrias, no entanto, encontraram usos importantes para a tecnologia, principalmente na área de resfriamento de motores.

Em contraste com os automóveis, essas máquinas de movimento lento e estacionário não têm nenhum ar de ram "livre" para ajudar no resfriamento, mas contam apenas com o desempenho do pacote de resfriamento, incluindo ventoinha (s) de resfriamento e trocadores de calor para rejeitar o excesso de calor. Assim, um sistema de resfriamento eficaz é extremamente importante para eles. O resfriamento mantém a eficiência térmica e evita o superaquecimento das peças e os problemas de segurança e durabilidade subsequentes. O aquecimento gradual é necessário para evitar choque térmico e o resfriamento uniforme é crucial para evitar picos de temperatura que podem resultar em problemas estruturais.

Projetar um sistema eficaz para circular o refrigerante ao redor do bloco do motor é uma tarefa complexa que pode ser significativamente simplificada com os processos digitais corretos. Manter este refrigerante em baixa temperatura, mesmo em ambientes quentes, é fundamental para manter o desempenho e Mantê-los funcionando .

Alguns processos digitais, no entanto, requerem uma grande experiência devido à sua complexidade. Isso impõe limites sérios sobre quem pode trabalhar no projeto de um sistema de resfriamento, deixando as tarefas para os raros indivíduos com mais experiência em simulação dentro de uma empresa. Em algumas empresas, esses indivíduos podem não existir, forçando a empresa a terceirizar o trabalho de simulação para empresas de serviços de engenharia ou a gastar tempo e dinheiro valiosos em treinamento adicional. Pior ainda, eles podem acabar dependendo de testes físicos, prejudicando seriamente o desempenho da máquina e aumentando o custo de desenvolvimento. Mesmo com esse treinamento, usuários inexperientes podem cometer erros. Isso também pode levar a atrasos na liberação do maquinário, estouros nos orçamentos de desenvolvimento de produtos e perda de participação no mercado.

SIMULIA, no entanto, desenvolveu uma solução baseada na nuvem que é facilmente usada por designers, analistas de simulação e especialistas. O processo automatizado de resfriamento do motor, que utiliza PowerFLOW e está hospedado no SIMULIA Cloud, é totalmente automatizado e não requer conhecimento prévio de simulação. O usuário simplesmente precisa inserir dados básicos sobre a condição de operação desejada do maquinário, e o processo automatizado faz o resto do trabalho, simulando como o sistema de refrigeração funcionará na condição instalada.

“Nós sabemos exatamente quais são os pontos fracos de nossos clientes quando eles recorrem a tecnologias de simulação para ajudar com os sistemas de refrigeração do motor”, disse Tristan Donley, Gerente Sênior de Consultas de Processos da Indústria da SIMULIA. “Ouvimos o feedback deles e é por isso que SIMULIA desenvolveu uma solução automatizada para o mercado.”

De acordo com Satheesh Kandasamy, Diretor Especialista de Processos Industriais da SIMULIA, “A ideia de desenvolver um processo automatizado surgiu de nossa experiência com fabricantes de equipamentos ao redor do mundo, onde um engenheiro que está envolvido com testes, projetou um equipamento que também precisa fazer simulações para obter uma visão dos motivos da mudança no desempenho devido a mudanças no design. Ao contrário da indústria de T&M, a indústria de IE nem sempre tem uma divisão CAE dedicada que pode apoiar a análise. Isso significa que os engenheiros que trabalham no projeto e nos testes do equipamento também devem fazer a análise. Infelizmente, devido à tarefa exigente de projetar um equipamento, não há tempo para o engenheiro aprender um fluxo de trabalho CAE que envolve vários módulos que variam um pouco. A fim de capacitar nossos clientes a projetar e desenvolver equipamentos de classe mundial em que se destacam, tomamos uma decisão estratégica de desenvolver este processo automatizado de ponta a ponta para entregar os resultados que nossos clientes estavam procurando para projetar equipamentos de classe mundial . ”

Como o processo automatizado do SIMULIA pode ser usado por qualquer pessoa, independentemente do nível de experiência, ele permite que vários membros da equipe colaborem, compartilhando informações e projetando com mais eficiência. Múltiplas execuções de projeto podem ser facilmente enviadas, as melhores práticas são incorporadas ao processo automatizado, reduzindo possíveis erros, enquanto equilibra o melhor custo de simulação e permite um projeto ideal.

“O ambiente de nuvem levou a uma colaboração muito mais rápida / natural entre sites e países. A capacidade de visualizar / processar resultados simultaneamente entre sites e grupos de engenharia com nenhuma transferência de arquivos e nenhum software para instalar levou a uma melhor comunicação de resultados e ideias ”, disse o campeão da SIMULIA Jamison Huber, Engenheiro de Simulação Sênior do Centro de Aceleração de NA em Doosan Bobcat (Bismarck, ND).

O SIMULIA oferece uma solução única e integrada de resfriamento do motor para a indústria de maquinário industrial, de construção e agrícola, aproveitando a malha verdadeiramente rotativa para modelagem do ventilador de resfriamento e o solver Lattice-Boltzmann de alta precisão do PowerFLOW.

“Este novo processo automatizado, que conecta todos os pontos no processo de simulação CFD por meio de técnicas de automação, incluindo visão computacional, abriu uma nova era para o mercado de simulação de resfriamento de motor”, disse Kandasamy.

Para entender a diferença que o novo processo automatizado faz, é preciso entender o processo de simulação sem ele. O analista precisa ter conhecimento de mecânica dos fluidos, transferência de calor, modelagem de ventilador e projeto de trocador de calor. Ele ou ela também teria que saber como preparar a malha de superfície do modelo CAD, o que poderia consumir vários dias ou mais, e o analista deveria ter conhecimento de como preparar a malha de volume. Uma vez que o modelo está preparado, a próxima etapa seria inserir todos os parâmetros de simulação no software baseado em GUI, o que pressupõe que o analista já tenha um conhecimento íntimo do software. Infelizmente, esse é um processo muito sujeito a erros, em que erros humanos são frequentes. Após a execução da simulação, o analista processa manualmente os resultados da simulação, novamente assumindo que sabe o que é necessário para uma verificação de boa qualidade dos resultados e como obter as informações necessárias da simulação. O processo manual pode levar vários dias e também desperdiça recursos se novas execuções forem necessárias devido a erros na configuração da simulação.

O novo processo automatizado integra todos esses processos de simulação, preparando automaticamente a malha de superfície do modelo CAD, preparando a malha de volume, simplificando os parâmetros de entrada da simulação, enviando a simulação para execução e gerando automaticamente o resultado das simulações padrão. Cada etapa incorpora as melhores práticas padrão que foram desenvolvidas ao longo de milhares de simulações para fornecer o resultado de simulação mais preciso. A economia total de tempo de trabalho é de até 80%.

“Como engenheiro que atua em um mundo competitivo, o processo automatizado me dá a chance de simular alguns testes muito complexos e caros, reduzindo assim o número de testes físicos. O processo está sempre sendo aprimorado pela equipe do SIMULIA, automatizando o processo de malha, configurando a análise e lendo os resultados, com apenas alguma intervenção da minha parte consigo ver alguns resultados bem mais rápidos ”, disse Sergiu Ciuparu, da Design Engenheiro do Departamento de Engenharia de Trem de Força da Doosan Portable Power (Statesville, NC).

O processo automatizado de simulação de resfriamento do motor está situado no SIMULIA Cloud, o que torna ainda mais fácil para os indivíduos trabalharem juntos em departamentos e locais separados; todos os arquivos são mantidos em um ambiente seguro e protegido que pode ser acessado a qualquer momento por qualquer pessoa atribuída ao projeto. Com sua facilidade de uso e acesso, o novo processo automatizado do SIMULIA torna um processo complicado extremamente simples.