¿Qué es el Software de Simulación CFD?
El software de simulación CFD es la solución de ecuaciones fluidodinámicas en un ordenador.
Es un método para aclarar el flujo de diversos materiales y los distintos fenómenos que se producen, y se aplica al diseño y desarrollo de productos y equipos reproduciendo diversos fenómenos de flujo en un ordenador. No es necesario fabricar prototipos y realizar experimentos, sino que se pueden simular en un ordenador, lo que reduce el tiempo y los costes.
Además, se pueden reproducir incluso fenómenos de flujo complejos (por ejemplo, turbulencias) que son difíciles de analizar experimentalmente.
Usos del Software de Simulación CFD
El software de simulación CFD se utiliza en diversos campos relacionados con los fluidos. Por ejemplo, en el diseño y desarrollo de automóviles y aviones, es necesario tener en cuenta la resistencia aerodinámica, que debe reproducirse mediante software de simulación CFD.
Dependiendo del diseño, esto puede tener un impacto significativo en el rendimiento de conducción y vuelo y puede conducir a una mejora de la eficiencia del combustible. Comprender las propiedades de los gases y líquidos que fluyen por las tuberías también es fundamental para diversas infraestructuras (energía, agua, gas). Aquí es donde se utiliza el software de simulación CFD para analizar los fluidos.
Principio del Software de Simulación CFD
CFD son las siglas de Computational Fluid Dynamics (dinámica de fluidos computacional).
El software de simulación CFD ha avanzado a medida que el rendimiento de los ordenadores se ha desarrollado significativamente y el análisis numérico de los fenómenos de flujo se ha vuelto más práctico: desde aproximadamente 1970, el uso de superordenadores se ha ido generalizando gradualmente y ha contribuido a impulsar el progreso de la tecnología CFD.
Incluso los fenómenos de flujo difíciles de analizar experimentalmente pueden reproducirse mediante simulación numérica de las ecuaciones de Navier-Stokes. El software de simulación CFD desempeña un papel especialmente importante en los problemas de turbulencia, que siguen siendo problemas sin resolver que no pueden analizarse de forma clásica.
Las simulaciones suelen utilizar modelos físicos simplificados para analizar el movimiento de los fluidos, lo que da lugar a errores con el flujo real. Si se define un modelo físico detallado para una simulación más precisa, aumenta la cantidad de cálculos que hay que procesar, por lo que se requieren hardware y software de altas especificaciones.
En este caso, pueden utilizarse superordenadores para realizar la enorme cantidad de procesamiento aritmético y gráfico a gran velocidad.