Benefícios da simulação CFD em projetos de máquinas e equipamentos industriais 

Os trocadores de calor desempenham um papel crucial em diversas aplicações industriais e em sistemas de energia.  

A eficiência desses dispositivos é fundamental para otimizar o desempenho de máquinas térmicas, tornando essencial o uso de ferramentas avançadas de simulação CFD (Dinâmica de Fluidos Computacional), como é o caso do SOLIDWORKS Flow Simulation.  

Neste artigo, você vai entender a importância da simulação CFD na análise de trocadores de calor, bem como metodologias, resultados e benefícios deste método. 

Continue a leitura e confira! 

A simulação CFD visa atender demandas fundamentais de validação de projetos que envolvem escoamento de fluidos de forma geral, como: 

• Definição de perda de carga de sistema e estruturas como janelas, venezianas e filtros; 

• Definição de vazões e rendimento de bombas e válvulas; 

• Análises térmicas de sistemas de aquecimento e refrigeração; 

• Zonas de turbulência e recirculação de fluidos, perfil de escoamento, análises aerodinâmicas, dentre outras aplicações. 

Um estudo típico de CFD para um trocador de calor envolve as seguintes etapas: 

O SOLIDWORKS Flow Simulation é uma ferramenta de simulação de dinâmica de fluidos integrada ao software SOLIDWORKS CAD.  

Ele permite aos engenheiros e designers analisar o comportamento de fluidos em suas modelagens 3D, ajudando a prever como os fluidos interagem com os componentes e como isso afeta o desempenho do projeto. 

Ele é uma ferramenta poderosa para profissionais que desejam melhorar o desempenho de seus projetos, reduzir custos e otimizar processos por meio da simulação. 

• Trocadores de calor: avaliação de eficiência térmica e otimização do design. 

• Sistemas de ventilação: análise do fluxo de ar e conforto ambiental. 

• Projetos automotivos: estudo de aerodinâmica e resfriamento de componentes. 

• Equipamentos eletrônicos: gestão de calor em dispositivos eletrônicos e otimização de dissipadores. 

Com base nas capacidades apresentadas da solução CFD SOLIDWORKS Flow Simulation e os benefícios destacados no desenvolvimento de projetos, essencialmente em máquinas térmicas, confira no vídeo abaixo um estudo de caso sobre um condensador simplificado. 

O objetivo desse estudo foi avaliar o escoamento interno dos fluidos, obter os gradientes de temperatura, identificar problemas envolvendo condensação dos gases e, dessa forma, validar o projeto do trocador de calor de forma simples, eficiente e acessível aos usuários de todos os níveis de experiência em simulação computacional. 

O uso da simulação CFD em estudos de trocadores de calor em máquinas térmicas não só aprimora a eficiência operacional como também oferece uma visão detalhada do comportamento dos sistemas em funcionamento.  

Com a crescente demanda por eficiência energética e sustentabilidade, essa abordagem se torna cada vez mais relevante para engenheiros e outros profissionais da área industrial.  

A simulação não apenas proporciona insights valiosos, mas também representa um passo significativo em direção à inovação e ao desenvolvimento de tecnologias mais avançadas. 

A implementação de estudos CFD deve ser considerada uma prática indispensável para qualquer projeto que envolva trocadores de calor, garantindo não apenas desempenho, mas também a competitividade no mercado. 

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Texto original escrito por Gabriel Knob Caetano, Engenheiro de Aplicações na SKA, e adaptado por Laís Mello Pontim, Jornalista na SKA.  

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