Entrevista con Gilles Eggenspieler de Ansys

Entrevista a Gilles Eggenspieler durante el Ansys Covergence Monterrey 2013 en exclusiva para 3DCadPortal

 

Gilles, describenos por favor tu rol en Ansys?

Mi nombre es Gilles Eggenspieler, soy gerente de marketing de la línea de Productos de Fluidos en Ansys, como lo son Fluent, CFX, Polyflow, Icepak, mis responsabilidades son la promoción del producto, asegurarme que la gente entiende cuáles son los beneficios de los productos, proveer información técnica y explicarle a la gente cuáles problemas podemos resolver.

 

Gilles Eggenspieler

 


Tengo antecedentes en ingeniería de simulación, así que antes de hablar de ella, la practicaba en algunos proyectos. Paso parte del tiempo colaborando con Universidades divulgando CFD ya que se requiere mucha educación en este tema.

 

Qué es CFD ?

CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) es una técnica de simulación similar a la simulación mecánica, en la que numéricamente se predice el comportamiento de una pieza o producto que es impactado por fluidos. Por ejemplo: En la aerodinámica de un automóvil hay una forma de ver su comportamiento en un túnel de viento, pero hay otra forma de verlo colocando el modelo 3D del carro en un túnel de viento numérico computacional. CFD va a ver el flujo alrededor del carro, el arrastre y fricción del carro, la fuerza ejercida hacia abajo, etc.


Tenemos más aplicaciones pero CFD se concentran en predecir todo lo que tiene que ver con presiones, velocidades, temperaturas, etc., con sistemas que tiene que ver con gases, partículas, líquidos. Estos pueden estar reaccionando, puede ser flujo de una fase, o de múltiples fases, etc. La mayoría de la gente usa CFD para calcular la generación de calor dentro de una computadora, o de un teléfono celular, por ejemplo. Estos dispositivos contienen elementos que generan calor, ventiladores para expulsar el calor, etc. Hacia dónde se va el calor ?, hacia dónde se va en  flujo de la energía calorífica ?, cuál es la temperatura final ?


Una tercera aplicación sería la de un motor de combustión interna, como la que tenemos en el auto. CFD se usa mucho para modelar la inyección del combustible, asegurándose que las gotas de combustible se evaporan con la velocidad adecuada, que la combustión sea rápida, que se tengan bajas emisiones, etc.

 

CFD usando Fluent


Cómo es el flujo de trabajo en CFD ?

Vamos a usar un ejemplo de un sistema de válvula. Se inicia con el modelo CAD 3D de la válvula y su entorno, estamos hablando del fluido verdad ? Vamos a estudiar todo menos la válvula misma. Veremos el flujo alrededor de la válvula, el flujo en las tuberías, etc. Lo primero que vamos a hacer es extraer el volumen 3D del fluido. Vamos a analizar el sistema de la válvula con algo de tubería tal vez,  y vamos a extraer el área donde el fluido pasa. Es muy fácil de hacer, cortamos ambos extremos del sistema y extraemos el volumen de fluido.

 

El siguiente paso es similar al del análisis estructural, vamos a tener que resolver este volumen total con una malla o retícula 3D de elementos computacionales. La malla es una representación numérica del volumen del fluido. Una vez que hicimos esto, pasamos a la etapa de pre-procesamiento en la cual tenemos 3 cosas importantes que hacer. La primera es hablar del material, si es aire, agua, etc. La segunda etapa es definir los límites de frontera (boundary conditions). Tenemos un sistema de válvula o sea que tenemos muchas paredes, vamos a indicar dónde están, así como la entrada y la salida del fluido. Vamos también a definir en la entrada cuál es la presión, la temperatura, etc. Y la última etapa es definir la simulación como tal, si es de estado estable, la turbulencia, si tenemos intercambio de calor.


En este punto estamos listos para correr la simulación. La iniciamos y tenemos la primera iteración de las características del comportamiento del fluido. Así llegamos a la parte del análisis. Estamos hablando de una válvula así que tal vez estamos interesados en dos cosas. Primero la velocidad del fluido, asegurándonos de que no es demasiado rápido en ciertas áreas, que no se tenga cavitación, cosas por el estilo. La segunda es ver cómo se comporta la presión del flujo en la válvula, asegurarnos de que no sea demasiado alta y que cause que la válvula pudiera fallar.

 

En la etapa de post-procesamiento tenemos toda esta información, podemos ver la posición de la válvula y revisar la presión que ejerce el flujo en ella, y ese sería un flujo de trabajo típico. Aunque ésta es la etapa inicial. Tal vez el ingeniero de diseño CAD me pregunta si el espesor de la válvula es suficiente ?, el diámetro de la tubería el correcto ? Tal vez quiera cambiar algunos parámetros. Tales como el espesor o la forma de la válvula.  Estos parámetros pueden agregarse al modelo CAD de manera automática e importarse hacia la simulación, donde se les puede dar diferentes valores y probar todo el diseño automáticamente, en varias iteraciones.

 

Tengo mi diseño base, y si cambio ciertos parámetros qué obtengo ? Al final tengo diferentes presiones dependiendo del diseño. Eso le puede ayudar a decir, probé todas estas diferentes configuraciones y estos parámetros me dieron la mejor combinación. El ingeniero de análisis no tiene que regresar al modelo CAD para realizar los cambios, él los puede hacer en el ambiente de simulación y los parámetros se cambian de forma automática.


Qué productos ofrece Ansys ?


Primero te comento que somos neutrales al CAD, así que tenemos conectividad bi-direccional con todos los principales sistemas de CAD, se tienen interfaces con los sistemas para trabajar con los archivos en Ansys, o si tienen el plug-in aparece una pestaña con Ansys en el sistema CAD.  Si cambian los parámetros en una simulación, los valores se regresan al sistema CAD. Tenemos compatibilidad bi-direccional con CATIA, Pro-E (CREO), entre otros.


Segundo, en cuanto a la tecnología núcleo, los clientes quieren resultados rápidos y confiables en los que puedan depender.

 

El tercer punto es la parametrización y ver a diferentes diseños y generar diferentes escenarios de qué pasaría si (what if) … cambio diferentes parámetros o que capacidades tengo para optimización.


También tenemos  todo el concepto de multi-física, vamos de vuelta al caso de la válvula, se tienen muchos productos que hacen CFD , pero solamente hacen un solo aspecto de la física.  Si tengo una presión determinada, cuál es la deformación en la válvula ? Tenemos un ambiente de trabajo donde podemos combinar una simulación de CFD con una simulación estructural. La simulación CFD te da el dato de la presión, y la simulación estructural toma el dato de la presión y te da el resultado de la deformación.


El aspecto multi-física es un elemento diferenciador, el último diferenciador, no tiene que ver con la tecnología, tiene que ver con la gente. Tenemos el mejor equipo de expertos de soporte. Gente que tiene años y años de experiencia en simulación. Siempre están listos para ayudar en sus procesos de simulación, si enfrentan algún problema, requieren de entrenamiento, etc.


En resumen, los diferenciadores son, una solución en la que pueden confiar, capacidad de optimización, capacidad de multi-física para analizar todo el sistema, nuestro soporte y nuestra gente, creo que tenemos la mejor oferta del mercado.


En Ansys los productos para CFD son Fluent, CFX para análisis de turbinas, IcePak, para enfriamiento en electrónica, Ployflow para la industria del empaque, botellas de plástico, shampoo, etc.


En el área mecánica dos grandes familias, simulación estructural y simulación estructural explícita, tal como análisis de choques automotrices. El lado de la electrónica, tenemos diseño de microprocesadores, sistemas de alta y baja frecuencia, Sentinel, Maxwell, etc.  A nivel de sistema tenemos soluciones para conectar simulaciones entre sí. También tenemos simulación de software. Tenemos muchos productos porque se tienen muchos aspectos del producto y queremos simular todo, las diferentes físicas, el sistema entero y el software que controla todo.



Por: staff de 3DCadPortal

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