Simulazioni Numeriche

CFD Engineering mette a disposizione la sua competenza e la sua esperienza per soddisfare le richieste più complesse che l’industria possa offrire

Simulazioni numeriche

Il successo dei nostri clienti è la nostra priorità e ci sforziamo al meglio per fornire un servizio di alta qualità. Se avete bisogno di supporto, dalla nostra sede o presso la Vostra unità produttiva, per lo sviluppo di simulazioni numeriche sui vostri prodotti o processi, potete contare su di noi. La nostra esperienza su centinaia di progetti di successo vi farà raggiungere i vostri obiettivi.

Abbiamo una comprovata esperienza nei seguenti settori industriali:

  • Power Generation;
  • Energie Rinnovabili;
  • Oil&Gas;
  • Automotive;
  • Beni di consumo.

Il ventaglio di applicazioni nel quale la società ha inserito la propria attività è molto ampio. Un team di professionisti ed esperti gestisce con cura le esigenze del Cliente garantendo una consulenza di tipo specialistico. I servizi offerti sono in continua espansione ed in continuo miglioramento, con l’obiettivo di garantire ai Clienti la certezza della massima qualità, di soluzioni sempre all’avanguardia, e di un rapporto tempi-costi in linea con le esigenze del mercato.

Vantaggi

  • RIDUZIONE TIME TO MARKET
  • RIDUZIONE DEL COSTO DEL PRODOTTO
  • RIDUZIONE DEI COSTI E TEMPI DI COLLAUDO
  • RIDUZIONE DEI TEMPI DI PROGETTO
  • MIGLIORAMENTO DEL PRODOTTO
  • PROTOTIPAZIONE RAPIDA
  • AMPLIAMENTO INTERVALLI DI MANUTENZIONE
  • ROOT-CAUSE ANALYSIS

Se avete bisogno di un servizio e affidabile per attività di studio, analisi e simulazioni numeriche, formazione e consulenza, fornitura di personale, analisi e indagini su cause di guasto dei vostri impianti, i nostri ingegneri sono pronti a lavorare con voi per aiutarvi a raggiungere il vostro scopo in breve tempo.

Lavoreremo per capire le vostre esigenze e valutare come possiamo aiutarvi nel processo di raggiungimento dei vostri obiettivi. Noi trattiamo i nostri Clienti come partner e, pertanto, vi terremo costantemente aggiornati sull’avanzamento del vostro progetto, suggerendovi soluzioni e condividendo con voi nuove idee. Lavorando in una tale sinergia ambiamo a sviluppare un rapporto durevole e un know-how comune.

Abbiamo una vasta esperienza di simulazioni numeriche in molti ambiti del settore dell’energia:

  • Turbine a gas
  • Turbine idrauliche
  • Inceneritori
  • Bruciatori e camere di combustione
  • Boiler industriali
  • Torce di combustione
  • Valvole

Per la risoluzione di progetti ingegneristici complessi, CFD Engineering lavora in stretto contatto con una rete di collaboratori per garantire un servizio completo e rapido.

Termo-fluidodinamica computazionale (CFD)

La Termofluidodinamica Numerica (CFD) è un metodo di risoluzione delle equazioni fondamentali che governano i processi termofluidodinamici. Le analisi CFD possono  fornire informazioni su importanti caratteristiche del flusso e dei processi, quali le variazioni di pressione e temperatura, la distribuzione del flusso, le perdite di carico, i tassi di miscelazione e le emissioni inquinanti dei processi di combustione. L’analisi termofluidodinamica CFD può integrare l’attività di test e sperimentazione, fornendo la comprensione e la confidenza in un nuovo prodotto o processo accelerando il tempo di messa in produzione.

CFD Engineering offre una gamma completa di servizi di progettazione fluidodinamica avvalendosi delle conoscenze fisiche e fluidodinamiche ed impiegando metodologie software CFD (Computational Fluid Dynamics) di tipo commerciale e autonomamente sviluppato su base opensource.

In quest’ottica la società è in grado di guidare il Cliente partendo dalla fase di studio di fattibilità fino a giungere alla realizzazione pratica del prodotto, basando le proprie scelte sulle più avanzate tecnologie disponibili allo stato attuale ed allo stesso tempo su competenze multidisciplinari.

I nostri servizi

Aerodinamica

  • Pulitura Modelli CAD & Generazione Mesh di calcolo (fisse e rotanti)
  • Gestione Modelli 2D & 3D
  • Valutazione Curve Caratteristiche
  • Progettazione & Analisi Macchine Assiali & Radiali
  • Progettazione & Analisi Ventilatori, Pompe & Rotori
  • Analisi Geometrie Aeronautiche (profili alari e corpi principali)
  • Aerodinamica Esterna Veicoli Terrestri
  • Aerodinamica Vele
  • Progettazione Pale Turbine & Analisi installazioni Impianti Eolici
  • Determinazione Carico Vento su Edifici & Strutture Civili (Vortex Shedding)
  • Interazione Fluido-Struttura (FSI)

Combustione

  • Analisi Mixing Combustibile-Ossidante
  • Analisi Forma & Dimensioni di Fiamma
  • Combustione con Iniezione Spray
  • Determinazione Rilascio Termico
  • Determinazione Limiti di Infiammabilità
  • Analisi fenomeni di Ancoraggio, Flashback & Blow-Off
  • Determinazione Ritardo Innesco della Fiamma
  • Analisi Emissioni Inquinanti & Fumi
  • Determinazione Efficienza di Combustione
  • Analisi Instabilità Termo-Acustiche (Humming)

Scambio termico

  • Analisi di Scambio Termico
  • Valutazione Carichi Termici Radiativi, Convettivi & Conduttivi
  • Analisi di Punti Caldi e di Pozzi di Calore
  • Simulazione Fenomeni di Passaggio di Fase
  • Analisi Termica Coniugata (Fluido-Solido e Solido-Solido)
  • Progettazione & Ottimizzazione Scambiatori di Calore

Multifase

  • Analisi di Flussi a Pelo Libero
  • Progettazione & Ottimizzazione Sistemi di Iniezione
  • Simulazione Miscele
  • Tracciamento Dinamica Particelle
  • Analisi & Ottimizzazione Sistemi di Separazione

Idrodinamica

  • Progettazione & Ottimizzazione Scafi Marini
  • Modellazione & Progettazione Eliche Marine
  • Studio Interazione Propulsore/Scafo
  • Modellazione Cavitazione
  • Progettazione Profili e Appendici Uso Marino
  • Analisi Flussi in Condotti Aperti
  • Valutazione Carichi da Impatto con Acqua
  • Analisi di Riempimento Bacini
  • Analisi di Sloshing per Serbatoi

HVAC

  • Ventilazione Naturale
  • Ventilazione Forzata
  • Valutazione Termica di Impianto
  • Analisi di Comfort Termico
  • Studio Evacuazione Fumi

Settori industriali

Produzione Energia

  • Compressori assiali, centrifughi e misti
  • Pompe assiali e centrifughe
  • Ventilatori e soffianti
  • Turbine a gas
  • Turbine a vapore
  • Turbine eoliche
  • Turbine idrauliche
  • Motori a combustione interna
  • Bruciatori
  • Forni
  • Caldaie

Edifici civili e industriali

  • Scambiatori di calore
  • HVAC e controllo di clima interno
  • Condotte

Oil&Gas

  • Separatore come cicloni o separatori verticali
  • Apparecchiature di processo come i tubi, valvole e scrubber Venturi
  • Torce industriali
  • Valvole
  • Compressori assiali e centrifughi
  • Tubi e strutture di sostegno di impianti offshore e onshore
  • Giunti e supporti
  • Pompe assiali e centrifughe, pompe di aspirazione, ecc.

Beni di consumo

  •  Gruppi di aspirazione e ventilazione
  • Cappe da cucina
  • Frigoriferi e surgelatori
  • Asciugatrici
  • Forni
  • Caminetti
  • Stufe e caldaie civili e industriali
  • Barbeque

Software in uso

ANSYS FLUENT

ANSYS FLUENT™ è un software per la simulazione termo-fluidodinamica finalizzato all’applicazione ingegneristica, caratterizzato da modelli fisici allo stato dell’arte e da un solutore accurato e robusto. Il software permette di modellare la turbolenza, lo scambio termico, i flussi reattivi, i cambi di fase, l’acustica e tutto quanto le moderne applicazioni industriali possano richiedere. La possibilità di utilizzare moving e deforming mesh, insieme con quella di implementare user-defined functions per la caratterizzazione di nuovi modelli o per la modifica di quelli già presenti, aumenta le potenzialità del software e di conseguenza il suo impiego. L’ampia diffusione ne ha garantito la diretta compatibilità con i principali software di meshing disponibili sul mercato, lasciando all’utente la possibilità di scegliere il meshatore più adatto alle specifiche applicazioni da trattare. ANSYS FLUENT™ comprende un ambiente di postprocessing integrato nell’interfaccia molto potente e intuitivo, che permette una rapida visualizzazione dei risultati.

NUMECA

NUMECA International propone una gamma completa di software dedicati alla simulazione fluidodinamica delle turbomacchine. E’ basato sull’utilizzo di FINE™ (Flow Integrated Environments) che integra capacità di modellazione CAD, strumenti di pre e post processing e un solutore RANS density-based fully Navier-Stokes strutturato multiblocco. Il generatore di mesh integrato, AutoGrid™ permette la generazione di griglie completamente esaedriche per macchine rotanti. I principali vantaggi di questo software sono la generazione semi-automatica del volume di controllo a partire dal disegno cad del profilo palare, la possibilità di inserire dettagli geometrici (fillet, leakage, cavities, etc.), la trattazione di fori di film cooling in maniera semi automatica, la possibilità, tramite l’utilizzo di IGG™, della costruzione manuale di particolari geometrie. Il solutore EuranusTM utilizza un approccio RANS 3D. Il codice ha un approccio strutturato per la gestione di geometrie complesse ed inoltre supporta griglie non continue nella connessione tra i blocchi, permettendo la massima flessibilità nella definizione di mesh multiblocco. Fornisce inoltre un tool di parallelizzazione suddividendo i vari blocchi sui diversi processori in maniera automatica. Il software di visualizzazione CFView™ fornisce una piattaforma per il post-processing 2D e 3D dal punto di vista sia qualitativo sia quantitativo. CFView™ supporta scripts per la visualizzazione parametrica e offre caratteristiche specifiche per problemi inerenti le turbomacchine come le viste meridionali oppure blade-to-blade. Le principali applicazioni per le quali è impiegato in CFD Progetti riguardano i calcoli di aerodinamica esterna su schiere palari, i calcoli coniugati su esterno pala e per film cooling, i calcoli multi stadio.

OpenFOAM

OpenFOAM™ (Open Field Operation And Manipulation) è un toolbox basato su librerie C++ che è in grado di simulare numericamente tutti i fenomeni fisici riconducibili alla meccanica del continuo. In particolare consente le seguenti applicazioni: fluidodinamica reattiva di fluidi complessi, flussi turbolenti con trasferimento di calore, calcoli coniugati, meccanica dei solidi. Il software viene fornito con numerosi solutori pre-configurati, utility e librerie e come tale può essere usato come qualsiasi altro pacchetto commerciale tipico per la simulazione numerica. A differenza però dei codici commerciali, OpenFOAM™ è aperto, non solo in termini di codice sorgente, ma anche nella sua struttura gerarchica e di progettazione, in maniera tale che tutti i suoi solutori, utility e librerie siano completamente personalizzabili e modificabili a seconda delle esigenze dell’utente.

ANSA

ANSA è un avanzato tool CAE di pre-processing multi-disciplinare che fornisce tutte le funzionalità necessarie alla creazione di un modello completo, a partire dal CAD fino ad arrivare al file di input pronto ad essere passato ad un solutore, il tutto integrato in unico ambiente. La geometria CAD può essere letta in un formato neutro e modificata con estrema maneggevolezza. Riguardo alla mesh, il software dispone dei più avanzati mezzi e algoritmi per la generazione di griglie di calcolo sia di superficie sia di volume, dei vari controlli di qualità, della possibilità di generare sia elementi tetraedrici sia esaedrici sia poliedrici. La completezza del software è inoltre avallata dalle numerose possibilità di cui dispone per definire il formato di output delle griglie di calcolo: direttamente all’interno del codice si può scegliere fra una lunga lista di solutori commerciali e non, ai quali verrà passato il file di input esattamente come esportato da ANSA.

PARAVIEW

ParaView è un software open-source, che permette l’analisi dei dati multi-piattaforma e con potenti applicazioni di visualizzazione. Gli utenti ParaView possono costruire rapidamente visualizzazioni per analizzare i loro dati utilizzando tecniche qualitative e quantitative. L’esplorazione dei dati può essere fatto in modo interattivo in 3D o di programmazione utilizzando funzionalità di elaborazione in batch di Paraview.

DAKOTA

DAKOTA (Design Analysis Kit for Optimization and Terascale Applications) è un insieme di tool e librerie flessibili e adattabili che permettono l’interfacciamento fra i codici di analisi numerica di qualsiasi tipo e i metodi di analisi iterativi. In particolare sono implementati al suo interno algoritmi che consentono le seguenti applicazioni:
• Procedure di ottimizzazione tramite metodi basati sul gradiente ed evolutivi
• Quantificazione dell’incertezza mediante campionamento, espansione stocastica e metodi epistemici
• Stima dei parametri mediante metodi non lineari ai minimi quadrati
• Analisi di sensitività / varianza mediante metodologia DOE.
Queste potenzialità possono essere impiegate in completa autonomia e separate le une dalle altre, oppure in combinazione fra di loro mediante l’adozione di procedure di ottimizzazione ibride, surrogate e/o con la corrispondente stima dell’incertezza.

FDS

Fuoco Dynamics Simulator (FDS) è un codice di fluidodinamica computazionale (CFD) atto a modellare il flusso dei prodotti della combustione a seguito di un incendio. Il software risolve numericamente una forma di equazioni di Navier-Stokes appropriati per flussi a bassa velocità, i flussi governati dalla termica, con enfasi sulla propagazione del fumo e sul trasporto di calore a seguito di incendi.

Simulazione agli elementi finiti (FEA)

CFD Engineering offre una gamma completa di servizi di analisi strutturale agli elementi finiti (FEA), compresi tutti i tipi di analisi statica e analisi dinamica, l’analisi lineare e analisi non lineare, analisi termica e analisi di fenomeni di fatica e creep. I nostri servizi nell’ambito della FEA permettono al Cliente di affrontare una serie di sfide di analisi termiche e strutturali con soluzioni precise, puntuali e convenienti.

Il team di  CFD Engineering vanta un forte specializzazione e una profonda esperienza in diversi settori industriali, tra cui power generation, oil&gas e prodotti di consumo, dove forniamo soluzioni affidabili per un risultato pronto a soddisfare le esigenze dei Clienti.

La nostra esperienza in analisi agli elementi finiti aiuta i nostri Clienti a migliorare i loro prodotti già dalle fasi iniziali di progettazione riducendo il time to market e riducendo i costi di produzione.

I nostri servizi

Analisi statiche

  • Analisi strutturale statica lineare
  • Analisi strutturale statica non-lineare
  • Modellazione materiali compositi
  • Modellazione e generazione mesh

Analisi termiche

  • Analisi termiche non stazionarie
  • Analisi radiative
  • Analisi termiche stazionarie
  • Analisi termiche conduttive
  • Analisi termiche convettive
  • Analisi cambiamento di fase

Analisi di vibrazioni

  • Analisi spettrale
  • Analisi armonica
  • Analisi modale
  • Analisi risposta sismica
  • Analisi stabilità dell’equilibrio
  • Analisi della risposta in frequenza
  • Analisi dinamiche in transitorio

Analisi dinamiche

  • Analisi urti
  • Analisi processo stampaggio
  • Analisi sollevamento
  • Simulazione dinamica multibody
  • Analisi rumore e vibrazioni

Analisi a fatica

  • Analisi a fatica metalli
  • Analisi a fatica saldature
  • Analisi a fatica a basso numero di cicli
  • Analisi spettrale a fatica
  • Analisi a fatica alberi
  • Analisi a fatica materiali compositi
  • Analisi a fatica ad alto numero di cicli
  • Analisi a fatica con metodo ASME

Analisi di campo accoppiato

  • Analisi multi-fisiche dirette
  • Analisi multi-fisiche accoppiate

Simulazione di processo produttivo

  • Simulazione fusioni
  • Simulazione processo di forgiatura
  • Simulazione processo di stampaggio
  • Simulazione stampaggio materie plastiche

Analisi a creep

  • Comportamento ad alte temperature di superleghe ed acciai
  • Valutazione danno a creep

Settori industriali

Produzione Energia

  • Compressori assiali, centrifughi e misti
  • Pompe assiali e centrifughe
  • Ventilatori e soffianti
  • Turbine a gas
  • Turbine a vapore
  • Turbine eoliche
  • Turbine idrauliche
  • Motori a combustione interna
  • Bruciatori
  • Forni
  • Caldaie

Edifici civili e industriali

  • Scambiatori di calore
  • HVAC e controllo di clima interno
  • Condotte

Oil&Gas

  • Separatore come cicloni o separatori verticali
  • Apparecchiature di processo come i tubi, valvole e scrubber Venturi
  • Torce industriali
  • Valvole
  • Compressori assiali e centrifughi
  • Tubi e strutture di sostegno di impianti offshore e onshore
  • Giunti e supporti
  • Pompe assiali e centrifughe, pompe di aspirazione, ecc.

Beni di consumo

  •  Gruppi di aspirazione e ventilazione
  • Cappe da cucina
  • Frigoriferi e surgelatori
  • Asciugatrici
  • Forni
  • Caminetti
  • Stufe e caldaie civili e industriali
  • Barbeque

Software

ANSYS

ANSYS™ è un software per la simulazione numerica agli elementi finiti (FEA) in ambito strutturale, che offre i migliori strumenti di calcolo per la progettazione e l’ottimizzazione del prodotto, permettendo di aumentare la produttività riducendo al minimo la fase di prototyping. Le soluzioni disponibili consentono all’utilizzatore di affrontare la realizzazione e l’analisi di prototipi virtuali soggetti a condizioni di carico “real world”, rendendo lo sviluppo del prodotto meno costoso e più affidabile. Il software offre un ampio spettro di capacità e consente di coprire una vasta gamma di tipologie di analisi, permettendo ai progettisti la simulazione strutturale completa.

NASTRAN

NASTRAN è un programma di analisi agli elementi finiti (FEA), che è stato originariamente sviluppato per la NASA alla fine del 1960 sotto i finanziamenti del governo degli Stati Uniti per l’industria aerospaziale. NASTRAN è principalmente un risolutore di analisi agli elementi forfinite. Non ha funzionalità che permette graficamente la costruzione di un modello o di meshing. Tutti gli input e l’output del programma è sotto forma di file di testo. Tuttavia, il software di fornitori diversi di mercato post-processor progettato per semplificare la costruzione di un modello ad elementi finiti e l’analisi dei risultati pre-e. Questi strumenti software includono funzionalità di importazione e di semplificare la geometria CAD, maglia con elementi finiti e applicare carichi e vincoli. Gli strumenti consentono all’utente di presentare un’analisi di NASTRAN, e importare i risultati e li mostrano graficamente. Oltre alla pre-e capacità di post-processing, diversi venditori Nastran hanno integrato funzionalità non lineari più avanzate nei loro prodotti Nastran.

ANSA

ANSA è un avanzato tool CAE di pre-processing multi-disciplinare che fornisce tutte le funzionalità necessarie alla creazione di un modello completo, a partire dal CAD fino ad arrivare al file di input pronto ad essere passato ad un solutore, il tutto integrato in unico ambiente. La geometria CAD può essere letta in un formato neutro e modificata con estrema maneggevolezza. Riguardo alla mesh, il software dispone dei più avanzati mezzi e algoritmi per la generazione di griglie di calcolo sia di superficie sia di volume, dei vari controlli di qualità, della possibilità di generare sia elementi tetraedrici sia esaedrici sia poliedrici. La completezza del software è inoltre avallata dalle numerose possibilità di cui dispone per definire il formato di output delle griglie di calcolo: direttamente all’interno del codice si può scegliere fra una lunga lista di solutori commerciali e non, ai quali verrà passato il file di input esattamente come esportato da ANSA.

CALCULIX

CalculiX è un pacchetto progettato per risolvere problemi di campo . Il metodo utilizzato è quello degli elementi finiti Modelli method.With CalculiX Finite Element può essere costruire , calcolato e post-elaborazione . Il pre- e post- processore è un 3D strumento interattivo utilizzando l’API OpenGL. Il solutore è in grado di fare calcoli non lineari lineari e . Sono disponibili soluzioni statici , dinamici e termici . Entrambi i programmi possono essere utilizzati indipendentemente . Poiché il risolutore fa uso del formato di ingresso Abaqus è possibile utilizzare pre -processori commerciali pure. A sua volta il pre- processore è in grado di scrivere in rete i dati correlati per Nastran , Abaqus , ANSYS , code- aster e per i codici liberi cfd dolfyn , Duns , ISAAC e OpenFOAM . Un lettore semplice passo è inclusa. Inoltre interfacce CAD esterni come vda_to_fbd sono disponibili. Il programma è progettato per funzionare su piattaforme Unix come i computer Linux e IRIX , ma anche su MS-Windows. Il pacchetto CalculiX è stato sviluppato da un team di appassionati nel loro tempo libero crudo. Essi sono dipendenti di MTU Aero Engines a Monaco di Baviera , in Germania che ha concesso la pubblicazione .

Simulazioni per turbine a gas

CFD Engineering integra le sue capacità di simulazioni numeriche CFD e FEA sui componenti con simulazioni specifiche per progettare, calcolare e analizzare nel dettaglio le turbine a gas per la generazione di energia. Le attività sono condotte mediante l’applicazione di specifici strumenti numerici autonomamente sviluppati e di interne procedure di progetto. Con lo scopo di fornire un servizio completo e affidabile finalizzato al reverse engineering e alla progettazione dei principali componenti della turbina a gas (compressore, camera di combustione, turbina, cavità rotanti, componenti del sistema di aria secondaria) nel rispetto della massima efficienza, della disponibilità e l’affidabilità operativa.

I nostri servizi

Sistema aria secondaria (SAS)

  • Analisi del sistema aria secondaria (raffreddamento, trafilamento e sigillo)
  • Analisi di ingestione di gas caldi
  • Cavità rotanti
  • Analisi spinte assiali

Scambio termico

  • Calcolo consumo aria per pale turbina
  • Calcolo temperatura metallo di pale turbina
  • Valutazione carichi termici su componenti fissi e rotanti

Combustione

  • Analisi fenomeni di Ancoraggio, Flashback & Blow-Off
  • Determinazione Ritardo Innesco della Fiamma
  • Analisi Emissioni Inquinanti & Fumi
  • Determinazione Efficienza di Combustione
  • Analisi Instabilità Termo-Acustiche (Humming)

Prestazioni e collaudo turbina a gas

  • Valutazione prestazioni in ciclo semplice e combinato
  • Analisi ed elaborazione dati da sperimentazione su campo

Scopi

Sviluppo nuovi prodotti

  • Pale turbina statoriche e  rotoriche
  • Pale compressore statoriche e  Rotoriche
  • Bruciatori LowNOx
  • Camere di combustione
  • Casse
  • Componenti rotore

Miglioramento componenti esistenti

  • Sistema di Combustione
  • Sistema aria secondaria (riduzioni aria vs prestazioni).

Affidabilità Operativa

  • Flessibilità operativa
  • Ottimizzazione dell’intervallo di manutenzione
  • Estensione della vita dei componenti
  • Analisi delle cause
  • Analisi dei guasti

Software

Simulink®

Simulink ® è un ambiente diagramma a blocchi per la simulazione multidominio e la progettazione model-based. Esso supporta la simulazione, la generazione automatica del codice, e la prova continua e verifica di sistemi embedded. Simulink fornisce un editor grafico, librerie di blocchi personalizzabili, e risolutori per la modellazione e la simulazione di sistemi dinamici. E ‘integrato con MATLAB ®, che consente di incorporare gli algoritmi MATLAB in modelli e risultati della simulazione esportazione in MATLAB per ulteriori analisi.

Procedure non commerciali

Procedure di calcolo non commerciali.