¿Sabes cómo funciona la dinámica de fluidos? Descubre todas sus posibles aplicaciones

¿Qué es la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD)?

En el corazón de esta tecnología se encuentra un conjunto de modelos numéricos que emplean ecuaciones de conservación, modelos de turbulencia, y otros parámetros. Estos modelos, convertidos en potentes herramientas informáticas, son esenciales en ingeniería para simular el comportamiento de los fluidos, abarcando aspectos como su movimiento, transferencia de calor y masa.

La dinámica de fluidos computacional se basa en la capacidad de dividir un dominio fluido en pequeños elementos y aplicar ecuaciones matemáticas para prever cómo interactúan los fluidos en cada punto. Estas simulaciones ofrecen a los ingenieros y científicos una visión detallada y precisa del comportamiento de los fluidos en situaciones específicas, lo que resulta fundamental para el diseño y la optimización de sistemas en diversas aplicaciones. Veamos sus diversas aplicaciones.

Amplia aplicación en ingeniería

Las herramientas CFD tienen aplicaciones diversas y extensas en diferentes campos de la ingeniería. Desde la aerodinámica en la industria de la aviación y automovilismo, hasta el diseño de sistemas de refrigeración para circuitos eléctricos, o la ingeniería hidráulica para el diseño de redes, canales y tuberías.

La versatilidad de la CFD permite aplicar esta tecnología en diversos proyectos. Por ejemplo, en la industria aeroespacial, se puede simular el flujo de aire alrededor de una aeronave para mejorar la eficiencia aerodinámica. En proyectos de infraestructura hidráulica, como el diseño de redes de agua o canales, la CFD ayuda a prever y optimizar el flujo de líquidos, asegurando un diseño eficiente y sostenible.

Modelización Hidrodinámica: Explorando el Mundo Acuático

Como veíamos previamente, los modelos hidrodinámicos son una herramienta clave de evaluación para simular el comportamiento de las masas de agua, y en SUEZ, somos especialistas en la modelización de cualquier matriz ambiental. 

El agua es nuestro origen, y en el ámbito marítimo, utilizamos la modelización de masas de agua para: diseñar puertos, estudiar el efecto de construcciones como espigones sumergidos u obras de dragado, evaluar el impacto de las descargas de emisarios submarinos, estudiar plumas térmicas, vertidos de combustible y mucho más. 

En ríos, abordamos desafíos como el impacto de construcciones como puentes y espigones, roturas de presas, estudios de inundaciones, transporte de trazadores y otros aspectos. En estos casos, empleamos el modelo TELEMAC, que se basa en la filosofía de software open source y con una gran comunidad de usuarios, planteando versiones tanto en 2D como en 3D.

SUEZ y CFD: una alianza para la sostenibilidad

En SUEZ, reconocemos la importancia de la CFD como un aliado estratégico en nuestro compromiso con la sostenibilidad ambiental. Utilizamos esta tecnología de vanguardia para la evaluación y optimización de sistemas de ventilación en edificios de proceso, así como en el cálculo de emisiones en tanques de almacenamiento de productos o el cálculo de la calidad del aire ambiente a microescala. A continuación, desarrollaremos estas aplicaciones. 

Evaluación y optimización de sistemas de ventilación

La eficiencia en la gestión de la calidad del aire en edificios de proceso es esencial para la salud humana y la sostenibilidad. Gracias a la CFD, podemos simular y analizar la dinámica del aire en estos entornos, permitiéndonos diseñar sistemas de ventilación altamente eficientes y optimizados para garantizar la calidad del aire interior.

La CFD nos permite modelar de manera detallada la circulación del aire, identificar áreas de concentración de contaminantes y evaluar la efectividad de diferentes estrategias de ventilación. Este enfoque basado en datos garantiza que nuestros diseños no solo cumplan con los estándares de calidad del aire, sino que también minimicen el consumo de energía, contribuyendo así a la sostenibilidad general del edificio y del entorno circundante.

Cálculo de emisiones en tanques de almacenamiento

En el ámbito de la gestión de productos químicos y petroquímicos, la CFD juega un papel crucial en el cálculo de emisiones en tanques de almacenamiento. Esto no solo ayuda a cumplir con los estándares ambientales, sino que también contribuye a reducir la huella de carbono, alineándonos con nuestro compromiso de mitigar el cambio climático.

La CFD nos permite modelar la liberación de gases y vapores desde los tanques de almacenamiento, identificando posibles áreas de concentración y evaluando las mejores prácticas para minimizar las emisiones. Este enfoque proactivo no solo garantiza el cumplimiento normativo, sino que también va más allá al buscar continuamente formas de mejorar y reducir nuestro impacto ambiental.

Cálculo de la calidad del aire a microescala

SUEZ va más allá al aplicar la CFD para calcular la calidad del aire a microescala. Esta capacidad nos permite entender y abordar los desafíos específicos de diferentes entornos, garantizando un enfoque personalizado y efectivo en la mejora de la calidad del aire. La aplicación de la CFD a microescala es especialmente valiosa en entornos urbanos, donde la complejidad de la topografía y la presencia de edificios pueden afectar significativamente la dispersión de contaminantes. En colaboración con clientes y autoridades locales, utilizamos esta herramienta para modelar y prever la calidad del aire en áreas específicas, permitiendo la implementación de medidas correctivas focalizadas y eficaces.

Un futuro sostenible con CFD

Como ves, la dinámica de fluidos computacional no es solo una herramienta para la simulación; es una pieza clave en la construcción de un futuro más sostenible. En SUEZ, aprovechamos esta tecnología avanzada para ofrecer soluciones innovadoras, mejorando la calidad del aire y contribuyendo activamente a la lucha contra el cambio climático. La CFD es más que una herramienta; es un pilar fundamental en nuestra misión de crear un mundo más limpio y sostenible. Al integrar la CFD en nuestro enfoque, estamos forjando un camino hacia un futuro donde la tecnología y la sostenibilidad trabajan en armonía para el bienestar del planeta y las generaciones venideras.

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