Generativní design pro proudění tekutin nově ve Fusion 360

Fusion 360 pokračuje v rychlém rozvoji směrem k opravdu komplexnímu a kompletnímu návrhovému nástroji a nově tak do svého portfolia zařadil nástroje generativního designu pro optimalizaci tlakové ztráty při proudění tekutin.

Tlakovou ztrátou se rozumí pokles (rozdíl) tlaku v potrubí mezi vstupem a výstupem z potrubí. Je ovlivněna zejména průměrem potrubí (menší průměr – vyšší tření v potrubí a v kapalině – větší tlaková ztráta) a může negativně ovlivňovat energetickou účinnost procesu dopravy tekutiny, resp. provozu zařízení. K její minimalizaci z pohledu nalezení kompromisního řešení mezi rozměry a tvarem "potrubí" a velikostí tlakové ztráty vám nyní pomůže i Fusion 360.

Známé prostředí, nová funkčnost

Pokud jste už v prostředí generativního designu vytvářeli své návrhy, nebude pro vás ničím novým – principy jsou stejné jako u strukturálního generativního designu. A ani noví uživatelé se nemusejí obávat složitého učení.

Je potřeba myslet na to, že zachovány musí zůstat minimálně 2 tělesa – vstup média do potrubí (inlet) a výstup z potrubí (outlet). Na inlet a outlet se pak aplikují okrajové podmínky v podobě objemového průtoku nebo rychlosti, resp. tlaku s hodnotou 0 MPa. Tlak 0 MPa udává rozdíl mezi tlakem v systému a atmosférickým tlakem – uvedené nastavení zajistí, že na výstupu bude možné odečíst přímo hodnotu tlakové ztráty.

Velmi důležitou a nezbytnou podmínkou je i použití počátečního tvaru tělesa, který dále vymezí oblast, ve které může tekutina proudit.

Jako tekutinu lze použít předdefinovanou vodu, vzduch, nebo je možné zadat pomocí hustoty a viskozity tekutinu vlastní. Simulace zatím umožňuje řešit pouze minimalizaci tlakové ztráty, která je vztažena k požadované procentuální velikosti původního návrhového objemu (vybraného počátečního tvaru).

Výsledky

Pro každou analýzu se generuje pouze jedna varianta výsledku. Je-li potřeba porovnat různé varianty s ohledem na okrajové podmínky, použitou tekutinu nebo požadovaný objem prostoru pro tekutinu, je nutné analýzu zkopírovat a modifikovat její nastavení. Všechny analýzy ale mohou být řešeny současně a rovněž je možné, dle očekávání, je mezi sebou porovnávat.

Ve výsledcích lze nově zobrazit hodnotu tlakové ztráty, resp. rozložení poklesu tlaku v tělese (v kanálech), a také rychlost proudění se zobrazením proudnic. Jinak řečeno, návrh můžete zkontrolovat i z pohledu trajektorií proudění tekutiny a identifikovat tak např. místa, ve kterých tekutina stagnuje.

Náhledová verze generativního designu pro proudění tekutin poskytuje uživatelům Fusion 360 velmi zajímavý nástroj, jak svůj návrh jednoduchou formou co nejlépe optimalizovat z pohledu tlakové ztráty, přičemž můžete zkontrolovat i směr a rychlost proudění uvnitř potrubí a jeho komponent. Chcete-li se dozvědět více, neváhejte nás v Arkance Systems kontaktovat. V případě zájmu vás rádi seznámíme i s dalším řešením pro analýzu proudění, aplikací Autodesk CFD.

Aktuální ceny viz CAD eShop, trial verze a další informace viz F360.cz.