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• Fernando Guamán

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Solidworks Flow Simulation 2011 Es una aplicación de dinámica de fluidos que calcula el flujo de los mismos a través de modelos de pieza o ensamblaje. Según el campo de velocidad calculado, puede encontrar áreas problemáticas en su diseño y mejorarlas antes de fabricar las piezas.

1. Abra la carpeta proporcionado por el Docente. 2.

Ingrese a la opción de HERRAMIENTAS luego ingresamos a COMPLEMENTOS.

Ing: T.Paredes Ruiz

Active Flow Simulation.

1 2 Solidworks Flow Simulation sólo puede analizar flujo de fluidos en un volumen que esté completamente cerrado y que tenga al menos una entrada y una salida. Antes de analizar el flujo, debe cerrar todas las entradas del modelo mediante la creación de tapas. 3. Ingresamos a Flow Simulation y luego buscamos la opción de creación de tapas[create lids]

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Ing: T.Paredes Ruiz

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Seleccionamos los extremos de la tubería de la válvula y finalmente click en ok.

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4. Seleccionamos VISTA DE SECCION y aceptamos debe de quedar como la figura inferior.

5. Ingresamos a la opción Wizard.

Ing: T.Paredes Ruiz

Aparece una sub ventana donde ingresaremos el nombre del proyecto y algunos comentarios. Al finalizar damos click en siguiente.

Aparecerá otra sub ventana donde nos solicita en que unidades deseamos trabajar, como deseamos trabajar en Metros, Kilogramos, etc. damos click en siguiente.

Ing: T.Paredes Ruiz

En la siguiente sub ventana nos pide seleccionar si el estudio del fluido se realizara interno o externo, como nosotros realizaremos el estudio de agua dentro de una válvula , seleccionamos estudio interno. Al final damos click en siguiente.

En este sub ventana seleccionamos que tipo de fluido pretendemos estudiar, ingresamos a líquidos y agregamos como fluido para nuestro estudio agua. Al final click en siguiente.

Luego siguiente, siguiente hasta el finalizar.

Ing: T.Paredes Ruiz

6. Ingrese a Flow Simulation y busque boundary conditión y presiones click derecho e ingrese.

Seleccione la cara interna de create lids, seleccione flujo másico de entrada y el valor es de 0.5 Kg/sg. Al finalizar click en ok.

Ing: T.Paredes Ruiz

Aparecerá la condición de entrada como se muestra en la figura inferior.

7. Ingrese a boundary conditión y presiones click derecho e ingrese. Seleccione presión y la cara interna de la otra tapa de la válvula de bola. Al finalizar click en ok

Aparecerá la nueva condición de frontera, que se acaba de definir anteriormente.

Ing: T.Paredes Ruiz

8. Click derecho en Goals[ Mestas], e inserte nueva meta.

Seleccionamos lo que pretendemos encontrar resultados: Presión Máxima, Temperatura de fluido, Velocidad de fluido al final click en ok.

Ing: T.Paredes Ruiz

Aparecerán las metas que una está buscando encontrar con este análisis.

9. Seleccione Run y luego acepte, espere el proceso de estudio Flow Simulation para que aparezcan los resultados.

Ing: T.Paredes Ruiz

10. Una vez culminada el estudio, ajuste el modelo de transparencia 0.50, luego click en ok, notara como el sólido se vuelve tipo transparente para poder apreciar el trayecto del fluido dentro de la válvula de bola.

Seleccione vista en sección para regresar al solido completo, la válvula de bola debe de apreciarse como la figura inferior.

Ing: T.Paredes Ruiz

11. Click derecho en Flow trayectorias, e ingrese a Insert.

Seleccione la cara de ingreso del flujo másico, en donde solicita número de punto ingrese 100, de apariencia como fechas y en grafica seleccionamos Velocidad.

Ing: T.Paredes Ruiz

12. Aparecerá los resultados del estudio de velocidad del fluido dentro de la válvula de bola. Se puede apreciar un rango de velocidades desde la velocidad mínima hasta la velocidad máxima dentro de la válvula de bola.

13. Si deseamos obtener una animación de la trayectoria del fluido, hacer un click derecho y buscar la opción de play. Si deseamos que se detenga la animación damos click en STOP.

Ver video que se adjunta.

Ing: T.Paredes Ruiz

ANALISIS DE INTERCAMBIADOR DE CALOR CON FLOW SIMULATION 2011

Ing: T.Paredes Ruiz

1. Abrir los archivos que están dentro de la carpeta proporcionada por el Docente. Ingrese a create lids y seleccione el ingreso y salida del flujo de agua y también seleccione el ingreso y salida de aire. Al finalizar click en ok

2. a. Click Flow Simulation, Proyect, Wizard. b. Seleccione create New .In the Configuration Name box type: Estudio de intercambiador de calor. c. Click en Next.

Ing: T.Paredes Ruiz

3. En la sub ventana seleccionamos las unidades para la entrada y salida de los resultados. Para este proyecto nosotros usaremos el sistema internacional SI Click en siguiente

4. En el tipo de análisis, seleccione Heat conduction in solids. Nota: Heat conduction in solids, esta opción permite un estudio conjugado de la transferencia de calor por conducción y convección, como para el tipo de análisis que buscamos realizar. Click en siguiente.

Ing: T.Paredes Ruiz

5. Nuestro estudio se realizara con dos tipos de fluido [Agua_ Aire], despliegue el folder de Liquids y seleccione Agua y luego despliegue el folder de Gases y seleccione Aire. Click en siguiente.

6. Cuando se selecciono Heat conduction in solids, nos solicitara que tipo de Material será el Solido. Expanda el folder de Alloys y click en Stell Stainless 321. Click en siguiente.

Ing: T.Paredes Ruiz

7. En la sub ventana de Wall Conditión, seleccione Heat transfer coefficient Ingrese el valor del coeficiente de la conductividad térmica [5 W/m^2/K] Click en Siguiente

8. In the Initial Conditions, en los datos ingrese 2 atm. Click en Siguiente.

Ing: T.Paredes Ruiz

9.

En resultados y resolución de geometría déjelo por defecto en 3, y hacer click en finish

10. Click en Flow Simulation, Insert, Fluid Subdomain. Definimos el ingreso del Aire con una Velocidad de 10m/s, a una presión de 1 atm y una temperatura de 600 K. Click en OK.

Ingreso de aire: Temperatura: 600 K Velocidad: 10m/s

Ing: T.Paredes Ruiz

11. Click derecho ingrese a propiedades y cambie por el nombre de : Ingreso de Aire Caliente, luego click en OK

12. Click derecho en el icono de Boundary Conditions y seleccione Insert Boundary Condition. Seleccione la cara interna por donde ingresara el fluido. Acepte por defecto Ingreso de flujo Másico del agua [0.01Kg/s] Click en ok

Ing: T.Paredes Ruiz

13. Click derecho en el icono de Boundary Conditions y seleccione Insert Boundary Condition. Seleccione la cara interna por donde saldrá el agua. Acepte por defecto presión ambiente [2atm] Click en ok

14. Click derecho en el icono de Boundary Conditions y seleccione Insert Boundary Seleccione la cara interna por donde ingresara el Aire. Seleccione Velocidad e ingrese [10m/s] a una temperatura de 600K Click en ok

Ing: T.Paredes Ruiz

15. Click derecho en el icono de Boundary Conditions y seleccione Insert Boundary Seleccione la cara interna por donde saldrá el Aire. Seleccione presión ambiente e ingrese [1atm] a una temperatura de 600K Click en ok.

16. Click derecho en Goals Y seleccione Temperatura de Solido, click en ok

Ing: T.Paredes Ruiz

17. Click en RUN y espere mientras se analiza.

18. Click derecho en Flow Trajectories y seleccione la cara de ingreso del agua. Solicite diagrama de temperatura al final click en ok.

Ing: T.Paredes Ruiz

Aparecerá como la figura inferior.

Si deseamos apreciar ambos trayectos de fluido seleccionamos las dos caras de ingreso.

Si desea animas click derecho y seleccione play

Ver video Adjunto

Ing: T.Paredes Ruiz