Soy un estudiante de ingeniería mecánica y realmente me gusta la termodinámica, la mecánica de fluidos y la transferencia de calor. Quiero especializarme en simulaciones de CFD. ¿Qué curso de software debo hacer?

Answer 1

Ninguna. Comience por aprender qué es CFD.

Para hacer eso, recomiendo leer la transferencia numérica de calor y el flujo de fluidos de Patankar. Es un libro muy corto y posiblemente el mejor texto de ingeniería que he leído. Haga los ejercicios y programe los solucionadores usted mismo. Esto le dará una buena idea de lo que hace un software desde adentro.

Luego lea los capítulos introductorios de otros libros de CFD como la dinámica de fluidos computacional de Anderson, donde se discuten las PDE. No es necesario que lea todo este libro antes de comenzar a usar un software, pero le recomiendo que comprenda cómo funcionan las PDE y las condiciones de contorno antes de comenzar, porque si no lo hace, es muy probable que obtenga soluciones incorrectas a sus problemas. sin siquiera saberlo.

Una vez que tenga una buena comprensión del interior de CFD y de cómo funcionan las PDE y las condiciones de frontera comunes empleadas, aprenda un software. Cualquiera servirá, realmente, porque una vez que sepa cómo funciona el CFD, se trata de aprender dónde hacer clic, y puede cambiar de uno a otro con mucha facilidad. El más utilizado es probablemente ANSYS Fluent, que utiliza una formulación de volumen finito (la que encontrará más detalladamente descrita en el libro de Patankar). Luego está COMSOL, que utiliza una formulación de elementos finitos y tiene una interfaz más amigable (probablemente también debería leerlo, pero no puedo sugerir un libro específico).

Si planea aprender con fluidez, le recomiendo que comience con el tutorial de Cornell, que le proporcionará información sobre algunos pasos extremadamente importantes pero a menudo peligrosamente ignorados del análisis de CFD: formulación, validación y verificación.

Answer 2

Hay una gran diferencia en escribir CFD y usar CFD. Supongo que quieres usarlo. He existido el tiempo suficiente para poder identificar dos factores clave para usted: deseo y aptitud. Realmente debe hacer CFD y preocuparse por la validación y verificación (V&V). No es solo una imagen en color. Próxima aptitud, ¿puede pensar como un código CFD y hacer que modele su problema? Esto puede sonar tonto, pero he visto a muchas personas muy inteligentes fallar miserablemente porque trataron de hacer que el código pensara como ellos … ves la incertidumbre en esto, sí.

Aprendería uno de los dos paquetes principales, ANSYS o Cd-Adapco. Ambos son muy buenos y ampliamente utilizados (importante porque supongo que quiere ser empleado y pagado para hacer CFD). ANSYS realmente ha tomado la ruta de la física múltiple … haga todo en el Workbench. Siempre vi a Cd-Adapco como más centrado en la dinámica de fluidos.

Hay muchos códigos de uso especial verdaderamente asombrosos (altamente no disipativos), pero tienen cuotas de mercado mucho más pequeñas.

Utilicé los productos ANSYS y CD-Adpco en ingeniería eólica y puedo tomar el crédito por la comodidad del ocupante y los modelos de edad media en Star CCM + (no los escribí, los probé. V&V). Ambos son buenos, reconocidos en la industria, y tienen fortalezas y debilidades específicas.

Answer 3

Como alguien ya mencionó, sería útil aprender primero los fundamentos teóricos de CFD, antes de pasar a sus aplicaciones y aprender herramientas reales.

Algunos recursos que pueden resultarle útiles:

Lo que todos deben saber sobre el CFD (una visión general de los conceptos básicos)

¿Cuáles son los mejores libros de mecánica de fluidos? (en caso de que prefieras libros)

Y si cree que está listo para la práctica, le recomendaría comenzar con algo más orientado a los estudiantes: por ejemplo, SimScale ofrece un plan académico especial sin cargo con acceso completo a sus funcionalidades CFD, es bastante amigable para principiantes y no requiere acceso a cualquier hardware especial ya que es una plataforma basada en la nube.

Y en cuanto a su última pregunta sobre la aplicación de CFD en el campo de las energías renovables, este artículo le puede interesar: Cómo optimizar los parques eólicos con CFD y colocación de turbinas eólicas

Answer 4

Para empezar, CFD es un campo enorme, es como un océano de teorías y aplicaciones relacionadas con la Mecánica de Fluidos, la Dinámica y los Métodos de Elementos Finitos. Para resolver esto necesitamos ecuaciones diferenciales y multiplicaciones matriciales. Así que aquí, en lo que a usted respecta, los paquetes de software de cálculo manual no son la máxima prioridad.

Aquí está la respuesta a su pregunta:

1.Ansys contiene casi todos los métodos y módulos de análisis de FEA.
2. CFD se puede hacer dentro del módulo “FLUENTE”.
3. Inventor, en mi opinión, es un buen software para modelar, pero personalmente nunca lo usé, lo utilicé para modelar, la ventaja de usar ANSYS se debe al apoyo de los foros y la comunidad.
4. Más tutoriales y libros de texto relacionados con ANSYS y FEA; ANSYS y FLUENTES; ANSYS y CFD
5. Ahora esta es la parte típica. Energías renovables, sí, puede hacerlo, se pueden generar modelos de plantas térmicas y simulaciones en ANSYS. Pero para ser específicos, déjenme decir que hicieron un panel solar, una caldera y un modelo de turbina. ¿Qué tipo de análisis quieres hacer?
6. Si se trata de un análisis de plataforma, le sugiero que use los paquetes de software MATLAB o Thermal Plant Simulation.

Como su pregunta está relacionada con FEA y CFD, suponiendo que el análisis de la central térmica sea un análisis relacionado con la dinámica de fluidos, puede simularlo.

Aquí hay un enlace para su referencia. Energía renovable

Answer 5

Si tiene la opción, debe elegir ANSYS, que es uno de los mejores paquetes FEA disponibles. El FEA integrado en SolidWorks, por ejemplo, es el antiguo paquete COSMOS en una forma adecuada para el usuario general cuya tarea principal es el diseño mecánico, no el análisis extendido. Hay otros códigos CFD más enfocados además de ANSYS, así que si te diriges a CFD intenta pasar a uno de ellos. También complete algunos cursos serios de mecánica de fluidos. Pero sugeriría ANSYS sobre lo que se pueda incorporar en el producto AutoDesk si esas 2 son sus únicas opciones en este momento.

Answer 6

Te sugiero que trabajes en algunos sofwares de código abierto para que puedas aprender la imagen completa y puedas hacer tu propio video.
No creo que este software pueda brindarle resultados precisos para cada problema que resuelva al usarlos y se debe a la naturaleza y los requisitos de cada dinámica de fluidos o cualquier otro problema. Cada problema no es el mismo y debe resolverse con tantos parámetros que afectan. Cantidad de difusión, disipación, tratamiento especial de BC y muchos otros parámetros específicos del problema que debe tener en cuenta. Todo esto no se puede hacer en software.
Es por eso que la gente prefiere decir que ‘Dinámica de fluidos coloridos’.