26 enero, 2018 - Ibermática Industria
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SOLIDWORKS

Hace casi 2 años, pensé en escribir este post. Lo escribí e incluso creé un vídeo, sin embargo, el post nunca salió a la luz. Aunque el vídeo sí permaneció en YouTube. Fué una sorpresa encontrarme que el vídeo tenía casi 48,000 visitas. Parece que esta parte de SOLIDWORKS Flow Simulation aporta mucho valor, por lo que decidí escribir esta entrada de nuevo, pero con un mejor vídeo.

Los requisitos típicos de Suction Pump Designer son diseñar el producto para una cierta cantidad de presión de succión y caudal. Otros parámetros como el cabezal creado, la eficiencia, el par en el impulsor, etc. también son relevantes.

El proceso histórico es hacer un cálculo manual, crear un prototipo y luego verificar si funciona como se espera. De lo contrario, modifique el Diseño -> Prototipo -> Prueba …. Y el ciclo continúa. Esto lleva mucho tiempo y es más caro. Incluso después de varias repeticiones, uno puede no obtener el mejor resultado.

Este proceso similar se puede hacer virtualmente usando un software y solo se necesita un prototipo final para garantizar que todo sea el esperado. Entonces, ¿cómo lo hacemos de manera virtual?

Lo primero en el proceso es modelar el producto en detalle según los requisitos de diseño.
Un ejemplo:


SWFlowSimulation1


Este producto completo también necesita Simulación estructural, sin embargo, en este blog, me estoy concentrando en los parámetros de flujo más importantes: presión de succión y caudal.

Como primer paso, necesitamos simplificar la estructura anterior y mantener las entidades que son necesarias para SOLIDWORKS Flow Simulation. También puedes deshacerte de algunas entidades que pueden ayudar a simplificar la configuración sin dañar la región de flujo. Normalmente, los agujeros de pernos, tornillos, chaveteros, etc. pueden ser suprimidos. También es necesario añadir unos cuantos tubos adicionales en la entrada y salida para ayudar a estabilizar el flujo para el cálculo. También necesitamos un volumen cerrado para la representación del fluido y eso se logra creando tapas en el extremo abierto de las tuberías. El modelo CAD ya está listo para la simulación.

El siguiente modelo muestra un modelo refinado y listo para el análisis.

SWFlowSimulation2

Ahora con Flow Simulation, los pasos serían:

-Crea la configuración global inicial.
-Representación de la región giratoria.
-Aplicando las condiciones límites.
-Interpretación de resultados.

¿Cómo crear la configuración global inicial?
En SOLIDWORKS, vaya a Flow Simulation-> Wizard, siga los pasos a través de él, le da opciones para seleccionar el fluido, activar las opciones necesarias como la región de rotación, seleccionar las unidades adecuadas, etc. El vídeo aquí tiene más detalles …

SWFlowSimulation3

Representación de la región de rotación , en la imagen de abajo, tenemos que crear un componente que abarque el componente giratorio y, para ser específicos, las palas del impulsor.


SWFlowSimulation4

Flow Simulation utiliza este componente rotativo para simular el efecto de rotación. Es una simulación en la que las palas son estáticas y se considera que el fluido a su alrededor está girando. Es un tipo de movimiento relativo. Y gracias a las aspas, se crea el efecto del impulsor. Este componente se utiliza solo para aplicar la condición de límite de la región giratoria y se suprime realmente.

Allí podemos aplicar la condición del límite de la región rotatoria a este componente ficticio, la opción está presente en Simulación de flujo-> Insertar-> Región de rotación, ver la imagen de abajo


SWFlowSimulation5

Aplicando las Condiciones de Límite
Tanto la entrada como la salida están configuradas a presión atmosférica, esto se puede hacer haciendo clic en el botón derecho del ratón sobre la opción Condiciones de contorno y seleccionando las superficies internas de las tapas.

SWFlowSimulation6

El modelo está listo para realizarse. La única otra cosa que uno debe considerar es la calidad de la malla y los objetivos importantes que uno quiere garantizar la convergencia.

Interpretación de los resultados:
Requiere una atención cuidadosa. Como se discutió anteriormente en este caso, nos concentraremos en la presión de succión y caudal volumétrico.

   Caudal volumétrico: – Se puede extraer en una de las entradas / salidas o en cualquier otra ubicación donde se realicen las mediciones prácticas. Si los resultados se comparan con los resultados prácticos, tenga en cuenta cómo y dónde se miden en condiciones prácticas. Especialmente, si el fluido es compresible. El valor del caudal volumétrico se puede calcular a partir de la velocidad o directamente de los objetivos.

SWFlowSimulation7

   La presión de succión: Necesitamos entender que si se trata de una discusión sobre la presión de succión, entonces será una presión por debajo de las presiones atmosféricas. Esta presión negativa ayudará a tirar del aire o de cualquier otra aplicación donde se usará esta bomba. Podemos obtener una gráfica de corte de la presión en el lugar apropiado para entender cómo varía esta presión.


SWFlowSimulation8

En conclusión, vemos cómo podemos simular una bomba de succión y comprender la tasa de flujo de presión de succión / volumen. Sabiendo esto, si no es según los parámetros de diseño esperados, entonces podemos hacer cambios de diseño relevantes para obtener los valores esperados.

El siguiente vídeo muestra el proceso que se ha discutido anteriormente.




Artículo original de Kapil Gaitone para el blog oficial de SOLIDWORKS


Kapil Gaitone
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