¿Qué tema debo elegir para mi mini proyecto CFD?

La respuesta depende de cuánto tiempo tenga, su conocimiento de CFD y simulaciones en ejecución y, lo que es más importante, si tiene en mente un problema de diseño bien definido o puede encontrar uno en un tiempo razonable. Se convierte en una mala experiencia cuando hay una falta de dirección o si el problema es demasiado difícil de avanzar en el corto tiempo o sufre un deslizamiento del alcance.

Dicho esto, creo que puede ser una gran experiencia de aprendizaje si la define bien, puede evaluar múltiples diseños y compararlos para explicar por qué son mejores o peores en términos de dinámica de fluidos. Algunas ideas a tener en cuenta:

– Seleccione geometrías simples o simplifique las geometrías que son fáciles de construir en un sistema CAD o modelador de geometría y para parametrizar las dimensiones críticas con unos pocos números clave. (Radio, longitud, espacio o tamaño de apertura, etc.)

Hay muchos problemas de este tipo que implican el flujo a través y alrededor de geometrías simples (orificio, esfera, conductos con secciones transversales complejas, secciones de ala, espacios estrechos, etc.) y muchos problemas industriales pueden considerarse como elaboraciones de estas geometrías. (por ejemplo, la mayoría de las válvulas industriales). También puede observar problemas biológicos, como formas del cuerpo aerodinámicas para animales voladores o nadadores.

Aquí también hay algunos consejos (no formulados):

– Defina un caso de referencia que sea representativo del problema y resuelva ese caso. (Condiciones de contorno, modelos de turbulencia, etc.) Si puede encontrar datos experimentales y / o correlaciones que sean aplicables, incluso mejor.

– Adapte el problema a los recursos informáticos que tiene a su disposición o que puede encontrar. Si puede ejecutarlo en una computadora portátil o una computadora de escritorio cerca de usted, podrá hacer más evaluaciones de diseño que si estuviera luchando por el tiempo en un clúster.

– Del mismo modo, el software que use debe ser fácil de usar, accesible y puede aprender lo suficiente en poco tiempo para ser productivo. Ayudará si tiene a alguien cerca que lo conozca bien y pueda mostrarle cómo hacer algo rápidamente.

– Dedique algo de tiempo a la convergencia de malla y cree una cuadrícula que resuelva las características dinámicas de fluidos razonablemente bien. Del mismo modo, dedique tiempo al procesamiento posterior para crear gráficos y números que cuenten bien la “historia” en términos de características de flujo crítico (estelas, capas límite, chorros, etc.). Además, aquí es donde puede definir las mediciones críticas, como la caída de presión , arrastre y levante sobre superficies que sirven como criterios de respuesta / éxito para el diseño.

– Luego ejecute tantos diseños a través de la “calculadora” de CFD como sea necesario para cumplir con los objetivos de diseño. Puede hacerlo en serie cambiando el diseño manualmente, lo que lo ayudará a comprender y modificar el problema.

Alternativamente, puede crear un estudio DOE paramétrico con los parámetros críticos como entradas y los criterios de éxito / respuesta como salidas para que pueda estudiar los efectos y la interacción entre parámetros de manera más sistemática, así como explicarlos en términos de las características dinámicas de fluidos.

Algunos proyectos innovadores de CFD son: Estimación de arrastre de un automóvil sedán usando CFD y verificación de resultados

Herramientas utilizadas: Ansys / Fluido / Gambito / Matlab

Para más proyectos de fin de año / tercer año visite: Proyectos de ingeniería gratuitos

Para más informes abstractos y completos del proyecto: [correo electrónico protegido]

Algunos más proyectos de ingeniería mecánica gratuitos:

  1. Clasificación de misiles
  2. Las centrales térmicas
  3. Diseño y análisis del pistón del motor IC
  4. Diseño de placa plana con orificio circular
  5. Análisis de flujo alrededor de un aerofoil
  6. Reducción de arrastre usando Aerofoil
  7. Estudio de forjas
  8. Tensiones en placa plana con discontinuidad.

Para más proyectos visite: Proyecto de Ingeniería Mecánica

Simulación 2D de una superficie de sustentación

Boquilla convergente divergente

Simulación de flujo de tubería laminer y validación de la fórmula de Hegan Poiseulle por los resultados.

Fluye más allá de un cilindro.

Hagas lo que hagas, asegúrate de validar los resultados de cfd mediante cálculos teóricos siempre que sea posible.

Posibles proyectos para CFD:

  1. Flujo simétrico del eje 2D a través de una boquilla convergente divergente. Puede repetir para crear un diseño de boquilla con un rendimiento óptimo, como eficiencia, etc.
  2. Análisis CFD de perfil aerodinámico. Iterar para diferentes ángulos de ataque. Investigar diseños de elementos múltiples.
  3. Diseño de casco para corredor de bicicleta para un arrastre mínimo mediante simulación CFD. Simplemente comience con simulaciones 2D. Será difícil de codificar para 3D.
  4. Problema de la cavidad accionada por la tapa

Depende de cuán “mini” estemos hablando aquí. Para un mini proyecto de fin de semestre típico, intente elegir una ecuación diferencial simple y resuélvala en un dominio de 1/2 dimensión utilizando Diferencia Finita. Identifique el efecto de diferentes esquemas de discretización temporal y espacial en el resultado.

Supongo que desea hacer este proyecto escribiendo su propio código. No puedo sugerir ningún proyecto específico “relacionado con el diseño” utilizando el código escrito por usted, porque eso implicaría no solo las ecuaciones NS completas sino también la geometría no simple, difícil de hacer con un código escrito en un corto período de tiempo. En ese caso, debe usar códigos comerciales. Si esa es una posibilidad para usted, hay varias otras opciones abiertas: mi sugerencia sería elegir un caso simple como un flujo de tubería e identificar la longitud de desarrollo hidrodinámico y / o térmico para un caudal dado. Sugerí estos casos porque me proporcionaron una gran comprensión de los fundamentos del flujo de fluidos cuando era estudiante (hace poco tiempo). Por supuesto, el hecho de que me haya ayudado no significa que te ayude a ti también, pero solo puedo sugerir en base a mi experiencia. Diviértete con CFD!

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Otra posibilidad serían los ventiladores de computadora ultra silenciosos y un método de diseño paramétrico para ellos basado en la carga térmica, la velocidad de flujo requerida y la resistencia al flujo de la caja electrónica particular completamente poblada con placas de PC y otros componentes.

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