Avances en innovación energética

 

La demanda mundial de energía sigue en aumento cada año, mientras que,al mismo tiempo, las preocupaciones por el cambio climático conducen a unas normativas más estrictas de las emisiones y la necesidad de un diseño sostenible en todos los sistemas energéticos futuros. A medida que el margen de mejora incremental del diseño se reduce, se necesitan avances urgentes en la innovación energética para solucionar estos retos colosales.

Las innovaciones están impulsando una mayor complejidad de los productos, planteando muchas más alternativas de diseño. Como resultado, la simulación de sistemas energéticos se está convirtiendo en una herramienta indispensable para mejorar la forma en que se produce y consume la energía.

Las soluciones de simulación de ANSYS pueden ayudarle a diseñar sistemas energéticos eficientes y sostenibles que superarán los desafíos energéticos presentes y futuros. Nuestro abanico único de solvers de ingeniería térmica, eléctrica, estructural, de fluidos y de sistemas le permite diseñar componentes y sistemas para todas las aplicaciones energéticas. Tanto si desarrolla una turbina industrial mejorada como un motor de combustión interna con menor consumo, una batería más duradera, un dispositivo de recarga inalámbrico para vehículos eléctricos, un panel solar más eficiente o una turbina de viento más barata, las soluciones de ANSYS pueden reducir su tiempo de diseño y conseguir que su producto llegue antes al mercado.



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Eficiencia del combustible y de las máquinas

Para mejorar la eficiencia del combustible y de las máquinas, tiene que optimizar el rendimiento de los componentes de todos los sistemas a medida que actúen juntos. Por ejemplo, la bomba, el motor y la carga deben estar coordinados para funcionar durante el arranque, y todo el ciclo de funcionamiento, con la mayor eficiencia. El reto del diseño consiste en equilibrar posibles opciones de ingeniería complejas, y a menudo en conflicto, que surjan. Aunque la experiencia en ingeniería es vital para el proceso de diseño y se necesitan pruebas físicas para una validación final, la simulación de eficiencia energética avanzada, aplicada por todo el ciclo de desarrollo, hace que todo el proceso sea más rápido, sencillo y fiable. La simulación de eficiencia del combustible y de las máquinas proporciona la información adicional necesaria para acelerar el desarrollo de nuevos productos y garantizar el rendimiento de la máquina en una amplia gama de condiciones de funcionamiento.

ANSYS emplea un enfoque general para mejorar la eficiencia del combustible y de las máquinas. Ofrecemos innovaciones en todas las fases del proceso de simulación, desde modelado hasta mallado y desde solving hasta post-procesamiento. Y tanto si simula una turbina a reacción como una bomba o un motor de combustión interna, ANSYS le ayuda a ampliar los límites de lo que es posible para poder maximizar el rendimiento y la eficiencia de su producto. Ofrecemos simulación de combustión con velocidad y exactitud, simulación de multifísica para mayor fidelidad y precisión, generación automática de códigos de software embebido y simulación de sistemas para identificar todas las interacciones de componentes.

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Optimización térmica

El aumento de la eficiencia energética mediante optimización térmica es un objetivo de muchos diseñadores de productos de consumo, fabricantes de equipos industriales y jefes de proyectos de construcción. Los estándares de certificación de fabricación ecológica, las calificaciones energéticas con estrellas y otros programas fomentan la eficiencia energética en los edificios y electrodomésticos, en los que hasta unas mejoras pequeñas en eficiencia de calefacción y refrigeración pueden ahorrar dinero. Sin embargo, realizar pruebas físicas a nuevas variantes y opciones de construcción para electrodomésticos, equipos industriales y configuraciones de fábricas, representa un coste prohibitivo. Una planta de pruebas es demasiado grande y cara para construir, y cerrar una que esté operativa cuesta demasiado en términos de pérdidas de producción. La simulación de la gestión térmica le permite fabricar equipos virtuales y plantas industriales para pruebas, para poder predecir antes de fabricar o mantener la planta de producción en activo mientras experimenta con las mejoras de gestión térmica, utilizando software de simulación.

Las soluciones de simulación de ingeniería de ANSYS pueden ayudarle con la optimización térmica permitiéndole capturar todos los procesos térmicos (convección, conducción, radiación, combustión, inducción eléctrica, resistencia eléctrica, calefacción eléctrica) en simulaciones potentes. También puede integrar a la perfección todas las interacciones multifísicas que afecten al rendimiento térmico, lograr una optimización térmica rápida con herramientas integradas y pasar de la geometría a simulaciones térmicas en un instante.

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Electrificación avanzada

Para satisfacer la demanda mundial de eficiencia energética y energía renovable, se necesitan nuevos métodos de diseño y herramientas de simulación para ofrecer nuevos productos de electrificación y optimizar los diseños existentes. Hasta las pequeñas mejoras de la eficiencia de motores eléctricos, propulsores y solenoides pueden tener grandes consecuencias económicas y medioambientales. Pero para lograr estas mejoras se necesitan resolver retos complejos de desarrollo de productos que combinan la electrónica analógica, digital y de señales mixtas con mecánica, electromecánica, hidráulica y otras físicas. Se necesita un software embebido para controlar todo el sistema.

ANSYS ofrece soluciones de diseño completas para una electrificación avanzada y darle así una gran ventaja sobre la competencia. Estas incluyen una simulación multifísica y muy precisa de componentes electromecánicos vitales que implican el acoplamiento electromagnético, térmico y mecánico; algoritmos de computación de alto rendimiento (HPC) y patente pendiente que aceleran las simulaciones de motor en un 50x; simulación de electrónica de alimentación y software de control integrado con modelos de elementos finitos de los componentes y la capacidad de desarrollar el software integrado necesario para controlar todos estos dispositivos.

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Diseño aerodinámico

La aerodinámica está regida por complejas leyes físicas de los flujos de aire, que solían necesitar túneles de viento caros, conducciones y vuelos de prueba para analizar y optimizar. Sin embargo, la simulación de ingeniería puede llevar a cabo evaluaciones de arrastre aerodinámico profundas y precisas por una fracción del coste de las pruebas físicas. La simulación también proporciona información más detallada de los procesos físicos en activo en varias piezas de un vehículo, el parabrisas de un coche o el extremo alar de un avión, que son extremadamente difíciles de obtener con pruebas en túneles de viento.

ANSYS es líder mundial en modelos aerodinámicos, con la mayor cantidad de modelos de turbulencia de cualquier solucionador comercial de dinámica de fluidos computacional (Computational Fluid Dynamics, CFD). Estos modelos predicen fuerzas aerodinámicas con una precisión incomparable. Además de la turbulencia, el diseño aerodinámico tiene que hacerse a menudo teniendo en cuenta otros aspectos del diseño, como agitación de alas o gestión térmica. Esto requiere acoplamiento y co-simulación con solvers estructurales y térmicos, entre otros. ANSYS es el líder en simulación multifísica y proporciona las mejores soluciones, más sólidas y fáciles de usar para la simulación acoplada de aerodinámica y otras físicas.

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Reducción de peso efectiva

Los ingenieros han realizado reducciones incrementales al peso de compuestos y materiales tradicionales durante tantos años que cuesta pensar en áreas que se puedan mejorar aún más. Hemos llegado a un punto en el que solo una simulación de ingeniería detallada y de alta fidelidad puede identificar nuevos objetivos posibles para una reducción de peso efectiva. Por otro lado, la aparición de la impresión industrial en 3-D o la fabricación de añadidos está eliminando los límites del diseño tradicional y presentando tantas posibilidades nuevas de diseño que los ingenieros apenas saben por dónde empezar. Aunque puedan imaginar un diseño, necesitan la simulación para que les ayude a convertirlo en realidad. La capacidad de optimizar formas, además de entender el impacto de distintos materiales y los procesos de fabricación, son esenciales si los diseños ligeros van a seguir traspasando los límites.

Las soluciones de simulación de ingeniería ANSYS pueden ayudarle a reducir el peso de sus productos permitiéndole realizar modelos de materiales de alta fidelidad con un pre-procesamiento intuitivo, predecir con precisión cómo actuarán las piezas ligeras en unas condiciones de funcionamiento real, evaluar múltiples criterios de diseño para una construcción ligera y diseñar para fabricación, lo que incluye la fabricación de compuestos, moldes o añadidos.