Configurando estudos multifásicos na Plataforma 3DEXPERIENCE

Por Gabriel Knob Caetano

Como vimos no artigo Resolvendo estudos multifásicos com a Plataforma 3DEXPERIENCE, problemas que envolvem fluxos multifásicos se caracterizam como uma física complexa, porém essa difícil solução não necessariamente é replicada no fluxo de trabalho para configuração deste tipo de estudo dentro da função Fluid Dynamics Engineer (solução CFD) da plataforma 3DEXPERIENCE.

Com uma interface intuitiva e um assistente de usuário (ver Figura 1), desenvolver estudos de dinâmica de escoamento de fluidos no FMK se torna uma tarefa acessível a qualquer nível de usuário, proporcionando preciosas informações para auxiliar o desenvolvimento de produtos antes mesmo de sua prototipagem e os testes experimentais.

Além dos problemas já exemplificados no artigo acima citado, existem outras demandas de engenharia em que uma análise multifásica agrega valor ao produto e garante uma entrega final mais assertiva. No exemplo abaixo destacamos as etapas para definição de uma análise CFD pelo método VOF (volume de fluido) para estudar o comportamento livre da água de um bico pulverizador onde tem-se como objetivo garantir uma quantidade específica de vazão e principalmente o ângulo de abertura do spray que irá definir a capacidade de operação do produto.

Na SIMULIA FMK da plataforma 3DEXPERIENCE é comum dividirmos a etapa de pré-processamento de análises em duas etapas: 1- Definição do MEF (modelo de elementos finitos) onde definimos o volume de controle, as sessões e propriedades de material e a malha; 2- Definição do cenário que inclui a definição da física, condições de contorno e objetivos do estudo. Veja no vídeo abaixo a etapa de definição do MEF utilizando como guia a ferramenta assistente de usuário que, além de seguir como passo a passo, proporciona o fácil acesso as ferramentas que devem ser utilizadas em cada uma das etapas.

Dando continuidade ao pré-processamento, basta ao usuário seguir as etapas descritas no assistente iniciando pela configuração da física e, em seguida, as condições de entrada de escoamento e, por fim os objetivos e envio do estudo para execução, conforme vídeo a seguir.

Conforme exemplo apresentado, a ferramenta de guia, além de auxiliar na definição de etapas do pré-processamento de uma análise CFD na plataforma 3DEXPERIENCE, traz informações ao usuário sobre possíveis problemas, garantindo que erros de configuração do estudo sejam verificados antes mesmo do processamento, evitando retrabalhos e falhas de execução que tornam o processo moroso. No exemplo da Figura 2 é possível verificar que o passo Model está com alerta indicando que a VOF Section não possui um dos materiais (fluidos) atribuídos, esse comportamento foi propositalmente definido para demonstrar a funcionalidade.

Na plataforma 3DEXPERIENCE, além de outros diversos diferenciais, temos a capacidade de execução de estudos usando o processamento cloud, ou seja, usar a capacidade de processamento em nuvem utilizando os servidores HPC da Dassault Systèmes que proporcional uma velocidade de processamento alta com capacidade de execução em até 144 cores, garantindo a solução do problema em menores tempos sem onerar o hardware local, permitindo com que o usuário continue trabalhando e que ele não tenha uma configuração de computador robusto e sem a preocupação de constante aprimoramento.

Se você ficou curioso sobre os resultados desse estudo e quer conhecer as capacidades de pós-processamento CFD da Plataforma 3DEXPERIENCE, veja o artigo Explorando resultados de estudos multifásicos na plataforma 3DEXPERIENCE.