Un estudio CFD o Dinámica Computacional de Fluidos nos permite analizar los problemas que involucran flujos de fluidos como el aire o el agua en un espacio determinado. En ventilación es crucial realizar un estudio CFD para encontrar los ventiladores más adecuados para la instalación.
¿Qué se entiende por CFD?
La Computación Fluidodinámica o Dinámica Computacional de Fluidos (CFD del inglés Computational Fluid Dynamics) es una rama de la mecánica de fluidos que utiliza métodos numéricos y algoritmos para resolver y analizar problemas que involucran flujos de fluidos. Se utilizan ordenadores para realizar los cálculos requeridos para simular la interacción de líquidos y gases con superficies definidas por condiciones de contorno.
¿Para qué sirve un estudio de CFD?
La Computación Fluidodinámica se utiliza para distintas aplicaciones:
Diseño y optimización de sistemas de ventilación, así como la validación de la protección contra incendios. Esto nos permite en Casals Ventilación elaborar los estudios para la ventilación y protección de incendios en parkings, almacenes, espacios subterráneos, etc.
Análisis de la aerodinámica de vehículos.
Simulación de flujos en tuberías y conductos.
Evaluación de la dispersión de contaminantes en el aire y en el agua. En el caso de Casals, los CFD nos ofrecen la vista de elementos contaminantes en ppm (partículas por millón) además de la velocidad, el humo, la visibilidad y temperatura alcanzada.
¿En qué consiste el proceso de simulación de CFD?
PREPROCESAMIENTO
Geometría: definición del dominio de cálculo (el área en la que se realizará la simulación). En nuestro departamento de estudio de CFD iniciamos el proceso con el modelaje de las plantas a estudiar convirtiendo el plano 2D a 3D.
Malla: creación de una red de celdas que cubren el dominio. Las celdas pueden ser tetraédricas, hexaédricas, prismáticas, etc. Nuestros CFD hacen el cálculo a partir de celdas tetraédricas.
Condiciones de contorno: especificación de las condiciones en las fronteras del dominio (entrada, salida, paredes, etc.). En lo que respecta a Casals, analizamos las entradas y salidas de aire, así como los obstáculos que puedan existir en la planta a estudiar.
SOLUCIÓN
Es el procesamiento llevado a cabo por la computadora mediante métodos numéricos para resolver las ecuaciones.
Ecuaciones: resolución de las ecuaciones de Navier-Stokes que describen el flujo de fluidos.
Métodos numéricos: uso de métodos como el volumen finito, elementos finitos o diferencias finitas para discretizar y resolver las ecuaciones.
POSTPROCESAMIENTO
Visualización: generación de gráficos y animaciones que muestran el comportamiento del fluido. Un ejemplo resumido de un vídeo de CFD llevado a cabo en Casals Ventilación nos muestra este comportamiento:
Análisis: evaluación de los resultados para entender el flujo, identificar áreas de mejora, y tomar decisiones de diseño. Se trata del trabajo de nuestros ingenieros para ofrecer la mejor solución posible y los ventiladores más adecuados.
La concentración de monóxido de carbono (CO) en los aparcamientos comunitarios los convierte en zonas clasificadas de riesgo. Será necesaria una ventilación forzada y un sistema de detección eficiente.
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