Dassault - SolidWorks
Siemens
Google překladač: English Deutsch

Exkluzivní partner sekce

Siemens
NAFEMS - idiada
SIEMENS - PLM automation
BND

GOPAS - CAD kurzy

Více kurzů

StreamTech.tv

streamtech tv-logo

SolidWorks Flow Simulation

Jediná analýza toku kapalin a plynů plně začleněná do SolidWorks
SolidWorks Flow SimulationSolidWorks Flow Simulation je dalším z řady výpočetních programů, které výrazným způsobem přibližují úzce specializované funkce konstruktérům a tím umožňují daleko větší použití těchto programů v praxi. I dnes stále ještě slýcháváme „výpočty jsou moc složité“, „nemáme žádného odborníka na výpočty“, „specialista na výpočty se nám nevyplatí“, „my nevyvíjíme žádná auta ani letadla“, atd. Nicméně i přes tyto hlasy se v posledních letech problematika výpočtů a analýz dostává stále více do popředí a stále více firem začíná těchto služeb využívat.

Dytron
Jedním z důvodů rozšiřování výpočtových programů je nutnost zajištění bezpečnosti výrobků, jejich zkvalitňování a konkurenční tlaky, což asi nikoho nepřekvapí, ale dalším neméně důležitým důvodem je právě snadná dostupnost těchto technologií mezi nejširší konstruktérskou rodinu. Snadnou dostupností je myšlena jak ovladatelnost a snadnost použití, tak samozřejmě i cena. V tomto směru přináší SolidWorks řešení, které doslova potěší každého konstruktéra. Jeden z nejsnadněji ovladatelných 3D CAD systémů na trhu nabízí plnou integraci výpočetních funkcí do CAD prostředí tak jednoduchým způsobem, jak jen to je možné. Integrita a jednoduchost ovládání umožňuje používat a hlavně využívat tyto funkce v podstatě každému konstruktérovi, a to bez nutnosti rozsáhlých znalostí v oblasti MKP. A co je důležité, tato jednoduchost v ovládání nijak nesnižuje rozsah a kvalitu výpočtů.
Dokladem výše uvedených slov může být použití výpočetních programů v pardubické firmě 2VV, která pro konstrukci používá právě 3D CAD systém SolidWorks.

Společnost 2VV je výrobcem vzduchotechnických zařízení, jako vzduchové dveřní clony a větrací jednotky i s rekuperací tepla. Zajímavé informace o cestě firmy k výpočetním programům poskytl vedoucí vývoje Ing. Jaroslav Chlup.

Rychlostní pole designových clon zvětšených nad dveřmi
CFD software SolidWorks Flow Simulation (dříve FloWorks) používáme od roku 2004 k simulaci proudění a sdílení tepla v našich výrobcích. K použití tohoto prostředku nás vedly následující důvody:

  • Potřeba snížit počet experimentů typu pokus–omyl, potažmo celého vývojového procesu.
  • Ambice předstihnout konkurenci s novým inovativním řešením.
  • Získat přesvědčivý argument pro zákazníka o reálné funkčnosti našeho zařízení.
  • Požadavek mít simulační nástroj ve firmě, tak aby byl součástí vývojového týmu, a vyhnout se poměrně drahým externím simulacím i složitějších úloh.
Nikdo z nás ve firmě není specializovaným MKP výpočtářem, a proto jsme se rozhodli jít spíše cestou od modelu k výpočtu, tzn. od konstruktéra k výpočtáři než naopak.
SolidWorks Flow Simulation je rozšiřujícím modulem námi dlouhodobě používaného CAD softwaru SolidWorks, což zaručuje plnou asociativitu modelu a výpočtu a jejich vzájemnou kompatibilitu.
Na SolidWorks Flow Simulation, kromě již zmíněných výhod, velmi oceňujeme v principu podobné ovládání CFD jako ovládání CAD aplikace. Toto ovládání je skutečně jednoduché a intuitivní.

Hlavní výhody používání:

Možnost zobrazení výsledků průběhů stavových veličin vzduchu takřka kdekoli v modelu a na tomto základě hledání příležitostí ke zlepšení, a to nikoli „naslepo“, ale na základě podkladů z výpočtu.
Možnost provést několik podobných variant simulací s různými změnami a vyhodnotit jejich celkové integrální parametry a na jejich základě výběr nejlepší varianty.

Zajímavé je, že když vidíte výsledky simulací, připadají vám logické a někdy možná i snadno předvídatelné bez nějaké simulace. Ale kdybyste je měli opravdu předvídat, navíc bez zkušeností s CFD, tak nemáte šanci. Simulace vám ještě k tomu řeknou, o kolik je která varianta lepší a která horší. Dále, pokud máme více parametrů, podle kterých vybíráme, můžeme toto optimum zvolit vyváženě kompromisní.

Cíle simulací v naší firmě:

  • minimalizace tlakové ztráty, z čehož vyplývá nižší energetická náročnost zařízení,
  • maximalizace clonicího efektu (maximální funkčnost zařízení),
  • maximalizace teplotní účinnosti rekuperace tepla (nižší energetická náročnost zařízení),
  • vhodná volba komponent vstupujících do zařízení na první pokus (zkrácení vývojového procesu),
  • prodejní argumenty ve formě obrázků simulací.

Obrázky rychlostních polí designových clon zavěšených nad dveřmi

Dostatečná rychlost a správný předfuk – ideální stav
Dostatečná rychlost a správný předfuk – ideální stav


Malá rychlost a správný předfuk


Dostatečná rychlost, ale žádný předfuk

Použitím SolidWorks Flow Simulation v naší společnosti jsme dosáhli původně stanovených cílů a dosažené výsledky nám plně vyhovují.
SolidWorks Flow Simulation se na rozdíl od ostatních výpočetních programů v oblasti dynamiky kapalin a plynů může pochlubit nejen jednoduchým ovládáním, ale i rychlostí a přesností výpočtů.

Tento program je plně začleněn do prostředí SolidWorks a skvěle se hodí pro konstruktéra, který tuto analýzu potřebuje, ale v oblasti simulace prostředí kapalin se příliš nevyzná. Díky cílově orientovanému přístupu tak můžete snadno poznat, jak si výrobek povede v podmínkách skutečného prostředí.
SolidWorks Flow Simulation je možné využít v celé řadě aplikací, neboť se při jeho tvorbě kladl důraz na vysokou flexibilitu. Ať už projektujete automobil, křídlo letadla nebo ventil, se SolidWorks Flow Simulation můžete navrhnout lepší výrobek za kratší dobu.

Díky tomuto jedinečnému řešení můžete prozkoumat tok kapalin a plynů skrz vaše součásti, přes vaše součásti nebo kombinaci vnitřního a vnějšího toku. Velmi často používaná je také možnost propojit tok s tepelnou analýzou, která zahrnuje současně vedení, vyzařování a přirozenou a nucenou konvekci. Prostřednictvím této aplikace můžete najít nejlepší rozměry nebo podmínky přívodu a vývodu, které budou vyhovovat konkrétním cílům. Těmito podmínkami jsou například tlak, pokles tlaku nebo rychlost. SolidWorks Flow Simulation pracuje se sofistikovanými efekty, jako je pórovitost, kavitace a vlhkost. Umí vyřešit problémy s tokem u nenewtonských kapalin, jako je třeba krev a plast. Dokáže také použít rotující souřadnicový rámec pro simulaci rotace lopatkového kola čerpadla a zjistit, jak těmito systémy protéká kapalina. SolidWorks Flow Simulation umí používat různé kombinace provozních podmínek z reálného světa. Díky výkonným a intuitivním nástrojům máte k dispozici nepřeberné množství možností pro prezentaci a použití výsledků:

  • Pomocí schémat řezů můžete pozorovat distribuci výsledků, včetně rychlosti, tlaku, vířivosti, teploty a hmotnostního zlomku
  • Nástroj Parametry bodu umožňuje měřit výsledky v libovolném místě
  • Můžete graficky znázornit změny ve výsledcích společně s jakoukoli skicou SolidWorks
  • Můžete vypsat výsledky a automaticky vyexportovat data do Microsoft Excelu
  • Můžete prozkoumat trajektorii toku uvnitř nebo okolo modelu pomocí animovaných rozsahů, 3D šipek, trubek nebo koulí.

 

Přidat komentář

Bezpečnostní kód
Obnovit