Atualmente a simulação
computacional está proporcionando um grande avanço tecnológico para engenharia,
facilitando a validação e modelagem matemática no desenvolvimento de projetos e
diminuindo os gasto com modelos reais de testes. Conhecida como CAE (Computer
Aided Engineering ou Engenharia Assistida por Computador) essa ferramenta é
capaz de simular sistemas da engenharia como escoamento da água em uma
tubulação, ou até mesmo a taxa de transferência de calor em turbinas a jato.
Existe uma gama enorme de softwares de simulação computacional capazes de interagir com diversos segmentos da engenharia sendo eles estrutural, eletromagnético e fluidodinâmico. Um dos softwares comercializados no ramo da engenharia e com licença para estudante, Ansys, é capaz de integrar todas essas ferramentas em uma só, facilitando a análise e interação desses sistemas, ou seja, tornando a interface homem máquina mais agradável e simples de manipulação. O vídeo abaixo apresenta a plataforma Ansys e algumas de suas funcionalidades.
Alguns estudos com aplicação
de simulação computacional em problemas simples de mecânica dos fluidos,
apresentam resultados extremamente seguros e satisfatórios quando comparados
com testes reais em túnel de vento ou correlatos. São utilizados conceitos de
física e química para resolver e interpretar os parâmetros de entrada do
software, assim como é necessário a tomada de decisão exclusiva do engenheiro
para julgar se a análise corresponde ou não com a realidade.
Podemos exemplificar o
estudo do Escoamento de ar sobre perfil aerodinâmico realizado pelo
Departamento de Engenharia Mecânica e de produção da Universidade Federal do
Ceará, no qual utilizou-se o Ansys-CFX para realizar a simulação do perfil NACA
4412. Primeiro foram realizados testes em túnel de vento para obtenção de dados
relacionados a pressão de estagnação, logo a frente ao perfil aerodinâmico,
pressão estática e velocidade.
(Figura 1: Túnel de vento do
ITA)
Após os testes foi possível ajustar os dados da simulação com
alguns parâmetros obtidos em túnel de vento, como a velocidade de entrada V =
39,3676 m/s. Para a simulação é preciso seguir alguns procedimentos e modelar
seu domínio de trabalho, ou seja, o volume de controle onde será realizado a
simulação.
(Figura 2: Procedimento para
simulação Fluido dinâmica, ESSS)
Após a simulação e análise dos resultados, os dados obtidos
foram interpolados para comparar os valores da simulação numérica com o experimental
em túnel de vento, obtendo resultados satisfatórios.
(Figura 3: Imagem comparando
os dados experimentais e numéricos)
O estudo em questão buscou apresentar a importância da
simulação numérica no âmbito da engenharia. Comparando os resultados
experimentais com resultados computacionais foi possível verificar a eficácia
da utilização de softwares de simulação na solução de problemas do cotidiano e
das mais variadas aplicações. Ainda é
preciso avançar em direção a uma margem menor de erros nos resultados numéricos,
porém, detemos uma tecnologia de ponta que corresponde de maneira coerente com
os problemas atuais da engenharia. Publicação realizada para a disciplina de pesquisa e comunicação científica da Universidade Federal do ABC
REFERENCIAS
[1] Artigo
analisado [Online]: Available http://www.scielo.br/pdf/rbef/v34n4/a06v34n4.pdf
(Acesso em 09-08-16).
[2] Simulação
e engenharia [Online]: Available http://www.esss.com.br/blog/2016/03/qual-a-importancia-do-engenheiro-na-simulacao-computacional/
(Acesso em 09-08-16).
[3] Metodologia
para simulação [Online]: Available http://www.esss.com.br/blog/2016/07/processo-de-simulacao-fluidodinamica-cfd/
(Acesso em 09-08-16).
[4] Túnel
de vento [Online]: Available http://www.aer.ita.br/node/378
(Acesso em 09-08-16).
