Software ANSYS

Eficiência Energética

Simulação computacional auxiliando no desenvolvimento de projetos mais eficientes

As soluções inovadoras com foco na eficiência energética são impulsionadas pelos softwares de simulação computacional. Isso se torna evidente em projetos de dispositivos conectados como na Internet das Coisas (IoT) - em smartphones, tecnologias vestíveis, automóveis, eletrodomésticos, equipamentos industriais, drones. A complexidade desses sistemas faz com que haja uma maior necessidade no crescimento da eficiência energética.

Essa atual complexidade torna a aplicabilidade dos métodos antigos de desenvolvimento de projetos insuficientes e requer a utilização de softwares de simulação para desenvolver projetos mais sustentáveis e com maior eficiência energética. Neste sentido, as ferramentas de simulação computacional auxiliam usuários a projetar sistemas ainda mais eficientes e sustentáveis.

A simulação inclusive permite vencer os desafios de projetos, sejam eles envolvendo uma única física ou mais. As ferramentas da Ansys oferecem os recursos necessários para realizar análises térmica, elétrica, estrutural, de fluidos, sistemas de engenharia e softwares embarcados para desenvolver componentes e sistemas para todas as aplicações energéticas. Independente da tecnologia desenvolvida, as ferramentas de simulação da Ansys podem reduzir significativamente o tempo de desenvolvimento de projeto e auxiliar a lançar os produtos em menor tempo no mercado.

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INOVAÇÃO E EFICIÊNCIA

White Paper apresenta alguns dos principais benefícios que muitas empresas estão conquistando com o investimento em inovação, em sustentabilidade e em eficiência energética.

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INOVAÇÃO ENERGÉTICA

Descubra como as empresas estão utilizando as ferramentas de simulação computacional com sucesso e conseguindo vencer desafios e desenvolver produtos eficientes e inovadores.

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SUSTENTABILIDADE EFICIENTE

White Paper apresenta os benefícios do uso das ferramentas de simulação em engenharia quando aplicadas no desenvolvimento de produtos e processos que atendam aos objetivos de sustentabilidade e eficiência.

Sistemas De Eletrificação Avançada

O emprego de novos métodos de design e a utilização de ferramentas de simulação computacional são essenciais para entregar sistemas de eletrificação eficientes e otimizar projetos existentes, atendendo desta forma a demanda crescente por eficiência energética e energias renováveis. Mesmo pequenas melhorias na eficiência de produtos - como motores, atuadores e solenoides – permitem conquistar significativa economia e reduzir o impacto no meio ambiente.

Para alcançar estas melhorias é necessário resolver os desafios no desenvolvimento de produtos complexos que tendem a combinar sinais elétricos analógicos, digitais e mistos com a mecânica, eletromecânica, hidráulica e outras físicas. Os softwares embarcados também são necessários para controlar todo o sistema. Para superar esses desafios, as ferramentas de simulação computacional proporcionam importante vantagem competitiva.

As soluções de simulação em engenharia da Ansys permitem desenvolver produtos e sistemas com grande precisão. Essas ferramentas são utilizadas, por exemplo, na simulação multifísica de componentes eletromecânicos envolvendo eletromagnetismo, acoplamento térmico e mecânico; de computação de alto desempenho (HPC) que aceleram simulações em até 50x (feature com patente pendente); simulação de eletrônica de potência e software de controle embarcado com modelos de elementos finitos detalhados dos componentes; e no desenvolvimento de software embarcado que controle todos os dispositivos.

Eficiência de Operação e Consumo de Energia

Um dos principais desafios da indústria é melhorar a eficiência de operação e de consumo energético de equipamentos por meio da otimização do desempenho de todos os componentes de um sistema. Porém, ao mesmo tempo em que aumentam os desafios de desenvolvimento de produtos complexos, também cresce a necessidade por profissionais capacitados no processo de concepção, de testes físicos para a validação e a utilização das soluções de simulação em engenharia para vencer os desafios.

As ferramentas de simulação são amplamente utilizadas no desenvolvimento de produtos e auxiliam a melhorar a eficiência energética, o que torna o processo de desenvolvimento ainda mais rápido, fácil e confiável; bem como permitem acelerar o desenvolvimento de novos produtos e garantir o funcionamento adequado de equipamentos.

As soluções Ansys são grandes aliadas na melhora da eficiência energética e de operação, pois auxiliam a promover a inovação em todas as etapas do processo de simulação, do design da geometria ao pós-processamento, e estende os limites possíveis para maximizar o rendimento dos produtos e equipamentos. A Ansys oferece as ferramentas mais completas do mercado para simulação de combustão com precisão e velocidade, simulação multifísica de alta precisão e confiabilidade, simulação de sistema para identificar todas as interações entre componentes.

Projetos Aerodinâmicos

Um dos fatores que apresentam impacto significativo sobre a eficiência energética de um produto ou equipamento é a aerodinâmica, que ao reduzir a força de arrasto pode impactar expressivamente nos gastos de combustíveis e demais recursos energéticos. Muitos profissionais utilizam túneis de vento para análise e otimização da aerodinâmica de um produto, o que eleva muito os custos de desenvolvimento.

As ferramentas de simulação computacional oferecem uma alternativa mais acessível e eficiente, pois permite realizar avaliações completas e precisas do arrasto aerodinâmico em túneis de vento virtuais. Outro diferencial desse recurso é que oferece uma visão mais detalhada da física, permitindo avaliar e analisar qualquer parte do produto ou equipamento – o para-brisa de um carro ou ponta de asa de um avião, por exemplo – que são extremamente difíceis e caros para obter em testes físicos em túneis de vento.

As soluções Ansys de modelagem aerodinâmica têm maior número de modelos de turbulência do que qualquer solver de Fluidodinâmica Computacional (CFD). Esses modelos preveem forças aerodinâmicas e a presença de pontos de descolamento com precisão. As ferramentas Ansys permitem o acoplamento com solvers estruturais, térmicos, eletromagnéticos, além da co-simulação com softwares de análise de sistemas, como o Ansys Simplorer. Esta potencialidade da análise multifísica acelera o avanço tecnológico, o qual requer o acoplamento de físicas para a obtenção de resultados cada vez mais precisos.

Leveza Eficaz

A escolha da densidade de materiais tem impacto significativo na eficiência energética de equipamentos e produtos. Ao longo dos anos, os engenheiros têm utilizado materiais compósitos e modificado materiais tradicionais para reduzir o peso das peças, desta forma, chegou-se a um estágio onde pensar em novas áreas de melhoria está cada vez mais difícil. A simulação computacional e as ferramentas de otimização multidisciplinar surgem como um recurso impulsionador da inovação nesta área, auxiliando os profissionais a identificar novos alvos potenciais para redução de peso de forma efetiva.

Ao mesmo tempo, o surgimento da impressão 3-D industrial ou prototipagem rápida está eliminando as tradicionais restrições de projetos e introduz novas possibilidades, que podem ser impulsionadas com a utilização da simulação. As soluções de simulação em engenharia da Ansys auxiliam a reduzir o peso de produtos, prever com precisão níveis de tensões e deformações das partes sobre condições reais de trabalho e, além disso, avaliar múltiplos critérios de projetos. Essa possibilidade de melhorar as formas e compreender o impacto dos materiais e processos de fabricação em projetos leves é essencial no desenvolvimento de produtos e continua estendendo os limites da engenharia.

Otimização Térmica

O crescimento da eficiência energética por meio da otimização é uma meta de projetistas de produtos de consumo, fabricantes de equipamentos industriais e gerentes de projetos de construção. As certificações de edifícios, classificação de energia (energy star) e outros programas incentivam a eficiência energética em construções e eletrodomésticos (appliances), sobre os quais pequenas melhorias na eficiência de sistemas térmicos e de refrigeração podem gerar um impacto significativo na redução de custos.

Testar fisicamente novas opções de construção, eletrodomésticos, equipamento industrial e configurações da planta de fabricação gera um custo significativo, pois a construção de uma planta de testes requer alto investimento, e desligar uma usina operacional é inviável em termos de perdas de produção. A simulação computacional permite realizar análises de gerenciamento térmico de equipamentos ou de uma planta de produção por meio da prototipagem virtual, tornando possível ao profissional de engenharia prever as falhas e identificar as melhorias em equipamentos e plantas de operação sem custos adicionais com testes físicos.

As soluções em simulação da Ansys auxiliam a realizar a otimização térmica por permitir capturar todos os fenômenos envolvidos na transferência de calor – convecção, condução, radiação, combustão, indução elétrica, resistência elétrica, aquecimento – em simulações avançadas. Também permite integrar as interações multifísicas que impactam no rendimento térmico, alcançar a otimização térmica com ferramentas integradas e melhorar a geometria de simulações térmicas rapidamente.