Definición Tractor
Páginas: 5 (1234 palabras)
Publicado: 21 de octubre de 2013
1. ¿QUÉ ES “COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS-CFD”?
Este acrónimo hace referencia a la rama de la Mecánica de Fluidos denominada Computational Fluid Dynamics, y que consiste en el empleo de computadores y de técnicas numéricas para resolver todos aquellos problemas físicos que están relacionados con el movimiento de los fluidos y, en ocasiones, de otros fenómenos asociados como la transferencia decalor, las reacciones químicas, el arrastre de sólidos..
En general, el CFD comprende un amplio abanico de disciplinas científicas, entre las que cabe destacar a las matemáticas, la programación, las ciencias físicas y la ingeniería, que deben aunarse para dar lugar el desarrollo de un código que sea capaz de resolver las ecuaciones del flujo de manera satisfactoria.
Por tanto, el objetivofinal es la creación de un software (programa numérico) que proporcione el cálculo detallado del movimiento de los fluidos por medio del empleo del ordenador (capaz de ejecutar una gran cantidad de cálculos por unidad de tiempo) para la resolución de las ecuaciones matemáticas que expresan las leyes por las que se rigen los fluidos.
2. ¿POR QUÉ UTILIZAR CFD?
Los CFD surgen como alternativa oherramienta a la investigación teórica y experimental. A continuación hablamos sobre cada una de ellas.
2.1. Investigación experimental
La investigación experimental consiste en la manipulación de una variable experimental no comprobada, en condiciones rigurosamente controladas, con el fin de describir de qué modo o por qué causa se produce una situación o acontecimiento en particular.
Antetodo debemos señalar que no existe sustitución a la investigación experimental, ya que esta se basa en la realidad. Aún así debemos tener en cuenta una serie de limitaciones o restricciones en su uso. Según apliquemos la investigación experimental a modelos a escala real o a modelos a escala tendremos una serie de limitaciones o errores intrínsecos.
2.1.1. Modelos a escala real
• Puederesultar económicamente inviable o imposible el poder contar con un modelo a escala real sobre el que realizar nuestros experimentos.
• Podemos tener errores en cuanto a la toma de medida, errores qie pueden dar lugar a resultados dispares.
2.1.2. Modelos a escala
• Debemos evitar que el comportamiento del fluido varíe al cambiar la escala del modelo, es decir, debemos llegar a un compromiso.• Al escalar modelos a veces nos vemos obligados a realizar simplificaciones en la dinámica, cinemática o geometría del modelo. Lo cuál lleva asociado unos errores que pueden falsear la medida.
• Dificultad en la extrapolación de los resultados.
2.2. Investigación teórica
Podemos abordar la investigación teórica desde la investigación analítica o la numérica.
A continuación repasaremos lascaracterísticas de cada una de ellas.
2.2.1. Investigación analítica
• Es exacta, sin aproximaciones.
• Existe solo para algunos pocos casos.
• Frecuentemente resulta demasiado compleja de aplicar.
2.2.2. Investigación numérica
• Obtiene soluciones de puntos discretos, no continuos.
• Existe para casi todos los casos.
• En este tipo de investigación se basan los CFD.
2.3.Ventajas de la simulación
A continuación se muestra una tabla donde comparamos la simulación y el método experimental.
SIMULACIÓN
EXPERIMENTACIÓN
Barato
Caro
Proceso rápido
Proceso más lento
Proceso secuencial
Proceso paralela
3. CAMPOS DE APLICACIÓN
La industria aeroespacial fue pionera en el empleo de estas herramientas.
Sin embargo, hoy día su utilización se ha extendido atodo tipo de procesos industriales, gracias a la universalización de códigos comerciales y a la progresiva mejora de los algoritmos que implementan.
Existen infinidad de aplicaciones, casi tantas como sectores productivos, entre las que cabe destacar:
3.1. Industria automovilística
En la que prima el estudio de la aerodinámica de vehículos, pero que también potencia el análisis de la...
Este acrónimo hace referencia a la rama de la Mecánica de Fluidos denominada Computational Fluid Dynamics, y que consiste en el empleo de computadores y de técnicas numéricas para resolver todos aquellos problemas físicos que están relacionados con el movimiento de los fluidos y, en ocasiones, de otros fenómenos asociados como la transferencia decalor, las reacciones químicas, el arrastre de sólidos..
En general, el CFD comprende un amplio abanico de disciplinas científicas, entre las que cabe destacar a las matemáticas, la programación, las ciencias físicas y la ingeniería, que deben aunarse para dar lugar el desarrollo de un código que sea capaz de resolver las ecuaciones del flujo de manera satisfactoria.
Por tanto, el objetivofinal es la creación de un software (programa numérico) que proporcione el cálculo detallado del movimiento de los fluidos por medio del empleo del ordenador (capaz de ejecutar una gran cantidad de cálculos por unidad de tiempo) para la resolución de las ecuaciones matemáticas que expresan las leyes por las que se rigen los fluidos.
2. ¿POR QUÉ UTILIZAR CFD?
Los CFD surgen como alternativa oherramienta a la investigación teórica y experimental. A continuación hablamos sobre cada una de ellas.
2.1. Investigación experimental
La investigación experimental consiste en la manipulación de una variable experimental no comprobada, en condiciones rigurosamente controladas, con el fin de describir de qué modo o por qué causa se produce una situación o acontecimiento en particular.
Antetodo debemos señalar que no existe sustitución a la investigación experimental, ya que esta se basa en la realidad. Aún así debemos tener en cuenta una serie de limitaciones o restricciones en su uso. Según apliquemos la investigación experimental a modelos a escala real o a modelos a escala tendremos una serie de limitaciones o errores intrínsecos.
2.1.1. Modelos a escala real
• Puederesultar económicamente inviable o imposible el poder contar con un modelo a escala real sobre el que realizar nuestros experimentos.
• Podemos tener errores en cuanto a la toma de medida, errores qie pueden dar lugar a resultados dispares.
2.1.2. Modelos a escala
• Debemos evitar que el comportamiento del fluido varíe al cambiar la escala del modelo, es decir, debemos llegar a un compromiso.• Al escalar modelos a veces nos vemos obligados a realizar simplificaciones en la dinámica, cinemática o geometría del modelo. Lo cuál lleva asociado unos errores que pueden falsear la medida.
• Dificultad en la extrapolación de los resultados.
2.2. Investigación teórica
Podemos abordar la investigación teórica desde la investigación analítica o la numérica.
A continuación repasaremos lascaracterísticas de cada una de ellas.
2.2.1. Investigación analítica
• Es exacta, sin aproximaciones.
• Existe solo para algunos pocos casos.
• Frecuentemente resulta demasiado compleja de aplicar.
2.2.2. Investigación numérica
• Obtiene soluciones de puntos discretos, no continuos.
• Existe para casi todos los casos.
• En este tipo de investigación se basan los CFD.
2.3.Ventajas de la simulación
A continuación se muestra una tabla donde comparamos la simulación y el método experimental.
SIMULACIÓN
EXPERIMENTACIÓN
Barato
Caro
Proceso rápido
Proceso más lento
Proceso secuencial
Proceso paralela
3. CAMPOS DE APLICACIÓN
La industria aeroespacial fue pionera en el empleo de estas herramientas.
Sin embargo, hoy día su utilización se ha extendido atodo tipo de procesos industriales, gracias a la universalización de códigos comerciales y a la progresiva mejora de los algoritmos que implementan.
Existen infinidad de aplicaciones, casi tantas como sectores productivos, entre las que cabe destacar:
3.1. Industria automovilística
En la que prima el estudio de la aerodinámica de vehículos, pero que también potencia el análisis de la...
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