Mantener la maquinaria fresca con la solución de simulación basada en la nube

Si bien la simulación se ha utilizado en algunas industrias durante mucho tiempo, otros campos, como el industrial, la construcción y maquinaria agrícola, apenas han comenzado a utilizarla. Sin embargo, estas industrias han encontrado usos importantes para la tecnología, particularmente en el área de enfriamiento de motores.

A diferencia de los automóviles, estas maquinarias estacionarias y de movimiento lento no tienen aire "libre" para ayudar con el enfriamiento, sino que dependen únicamente del rendimiento del paquete de enfriamiento, incluidos los ventiladores de enfriamiento y los intercambiadores de calor para rechazar el exceso de calor. Por lo tanto, un sistema de refrigeración eficaz es extremadamente importante para ellos. El enfriamiento mantiene la eficiencia térmica y evita que las piezas se sobrecalienten y los consiguientes problemas de seguridad y durabilidad. Se requiere un calentamiento gradual para evitar el choque térmico, y el enfriamiento uniforme es crucial para evitar picos de temperatura que pueden resultar en problemas estructurales.

Diseñar un sistema eficaz para hacer circular el refrigerante por el bloque del motor es una tarea compleja que puede simplificarse significativamente con los procesos digitales adecuados. Mantener este refrigerante a baja temperatura, incluso en ambientes cálidos, es imperativo para mantener el rendimiento y mantenerlos en funcionamiento .

Sin embargo, algunos procesos digitales requieren una gran experiencia debido a su complejidad. Esto pone serios límites sobre quién puede trabajar en el diseño de un sistema de enfriamiento, relegando las tareas a las personas raras y más conocedoras de la simulación dentro de una empresa. En algunas empresas, esas personas pueden no existir, lo que obliga a la empresa a subcontratar el trabajo de simulación a empresas de servicios de ingeniería oa gastar tiempo y dinero valiosos en formación adicional. Peor aún, pueden terminar confiando en pruebas físicas que perjudican seriamente el rendimiento de la máquina al tiempo que aumentan los costos de desarrollo. Incluso con esa formación, los usuarios sin experiencia pueden cometer errores. Esto también puede provocar retrasos en el lanzamiento de la maquinaria, excedentes en los presupuestos de desarrollo de productos y pérdida de participación de mercado.

SIMULIA, sin embargo, ha desarrollado una solución basada en la nube que es fácilmente utilizada por diseñadores, analistas de simulación y expertos. El proceso automatizado de enfriamiento del motor, que utiliza PowerFLOW y está alojado en SIMULIA Cloud, está completamente automatizado y no requiere conocimientos previos de simulación. Un usuario simplemente necesita ingresar datos básicos sobre la condición de operación deseada de la maquinaria, y el proceso automatizado hace el resto del trabajo, simulando cómo funcionará el sistema de enfriamiento en condiciones de instalación.

"Sabemos exactamente cuáles son los puntos débiles de nuestros clientes cuando recurren a tecnologías de simulación para ayudar con los sistemas de enfriamiento del motor", dijo Tristan Donley, gerente senior de Industry Process Consult de SIMULIA. "Hemos escuchado sus comentarios y es por eso que SIMULIA desarrolló una solución automatizada para el mercado".

Según Satheesh Kandasamy, director experto en procesos de la industria de SIMULIA, “la idea de desarrollar un proceso automatizado se originó a partir de nuestra experiencia con los fabricantes de equipos de todo el mundo, donde un ingeniero que participa en las pruebas diseña un equipo que también necesita ejecutar simulaciones para conocer las razones del cambio en el rendimiento debido a cambios de diseño. A diferencia de la industria de T&M, la industria de IE no siempre tiene una división CAE dedicada que pueda respaldar el análisis. Esto significa que los ingenieros que trabajan en el diseño y las pruebas del equipo también deben realizar el análisis. Desafortunadamente, debido a la exigente tarea de diseñar un equipo, el ingeniero no tiene tiempo para aprender un flujo de trabajo CAE que involucra múltiples módulos que varían bastante. Con el fin de capacitar a nuestros clientes para diseñar y desarrollar equipos de clase mundial en los que se destaquen, tomamos una decisión estratégica para desarrollar este proceso automatizado de extremo a extremo para entregar los resultados que nuestros clientes estaban buscando para diseñar equipos de clase mundial. . ”

Dado que el proceso automatizado de SIMULIA puede ser utilizado por cualquier persona, independientemente del nivel de experiencia, permite que varios miembros del equipo colaboren, compartan información y diseñen de manera más eficiente. Se pueden enviar fácilmente múltiples ejecuciones de diseño, las mejores prácticas se integran en el proceso automatizado, lo que reduce los posibles errores, al mismo tiempo que equilibra el mejor costo de las simulaciones y permite un diseño óptimo.

“El entorno de la nube ha llevado a una colaboración mucho más rápida / natural entre sitios y países. La capacidad de ver / procesar resultados simultáneamente entre sitios y grupos de ingeniería sin transferencias de archivos y sin software para instalar ha llevado a una mejor comunicación de resultados e ideas ”, dijo Jamison Huber, Campeón de SIMULIA 2020, Ingeniero de Simulación Sr. del Centro de Aceleración de NA en Doosan. Bobcat (Bismarck, Dakota del Norte).

SIMULIA ofrece una solución de enfriamiento de motor única e integrada para la industria de maquinaria industrial, de construcción y agrícola aprovechando la malla verdaderamente giratoria para el modelado de ventiladores de enfriamiento y el solucionador Lattice-Boltzmann de PowerFLOW, totalmente transitorio y de alta precisión.

"Este nuevo proceso automatizado, que conecta todos los puntos en el proceso de simulación CFD a través de técnicas de automatización que incluyen visión por computadora, ha abierto una nueva era para el mercado de simulación de enfriamiento de motores", dijo Kandasamy.

Para comprender la diferencia que hace el nuevo proceso automatizado, uno debe comprender el proceso de simulación sin él. El analista debería tener conocimientos de mecánica de fluidos, transferencia de calor, modelado de ventiladores y diseño de intercambiadores de calor. También tendría que saber cómo preparar la malla de superficie a partir del modelo CAD, lo que podría llevar varios días o más, y el analista tendría que saber cómo preparar la malla de volumen. Una vez que se prepara el modelo, el siguiente paso sería ingresar todos los parámetros de simulación en el software basado en GUI, lo que supone que el analista ya tiene un conocimiento profundo del software. Desafortunadamente, este es un proceso muy propenso a errores donde los errores humanos son frecuentes. Una vez que se ha ejecutado la simulación, el analista procesa manualmente los resultados de la simulación, asumiendo nuevamente que sabe lo que es necesario para una buena verificación de calidad de los resultados y cómo obtener la información necesaria de la simulación. El proceso manual puede llevar varios días y también desperdicia recursos si se requieren reposiciones debido a errores en la configuración de la simulación.

El nuevo proceso automatizado integra todos estos procesos de simulación juntos al preparar automáticamente la malla de superficie a partir del modelo CAD, preparar la malla de volumen, simplificar los parámetros de entrada de la simulación, enviar la simulación para que se ejecute y generar automáticamente el resultado de las simulaciones estándar. Cada paso incorpora las mejores prácticas estándar que se han desarrollado a lo largo de miles de simulaciones para proporcionar el resultado de simulación más preciso. El ahorro total de tiempo de mano de obra es de hasta un 80%.

“Como ingeniero que opera en un mundo competitivo, el proceso automatizado me da la oportunidad de simular algunas pruebas muy complejas y costosas, reduciendo así el número de pruebas físicas. El proceso siempre está siendo mejorado por el equipo de SIMULIA, automatizando el proceso de mallado, configurando el análisis y leyendo los resultados, con solo una intervención de mi parte puedo ver algunos resultados mucho más rápido ”, dijo Sergiu Ciuparu, el Diseño Ingeniero del Departamento de Ingeniería de Trenes de Potencia en Doosan Portable Power (Statesville, NC).

El proceso automatizado de simulación de enfriamiento del motor se encuentra en SIMULIA Cloud, lo que hace que sea aún más fácil para las personas trabajar juntas en departamentos y ubicaciones separadas; Todos los archivos se guardan en un entorno seguro al que cualquier persona asignada al proyecto puede acceder en cualquier momento. Con su facilidad de uso y acceso, el nuevo proceso automatizado de SIMULIA hace que un proceso complicado sea extremadamente simple.