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O Simcenter Systems Simulation 2511 acaba de ser lançado, introduzindo novos recursos que aceleram a inovação em setores como o automotivo, aeroespacial, de equipamentos pesados ​​e de turbomáquinas. Esta versão mais recente oferece aos engenheiros fluxos de trabalho de modelagem mais inteligentes, assistência de documentação baseada em IA e maior produtividade no Simcenter Amesim , Simcenter Flomaster e Simcenter System Analyst. Juntas, essas atualizações ajudam os usuários a trabalhar mais rápido, gerenciar maior complexidade e integrar a simulação perfeitamente em todo o ciclo de vida do desenvolvimento do produto. Simcenter X Esta versão reforça o Simcenter Systems como um pilar fundamental da estratégia de transformação digital da Siemens, com foco contínuo na habilitação da nuvem, assistência orientada por IA e produtividade do usuário em fluxos de trabalho de simulação de sistemas. O Simcenter Amesim agora também pode ser oferecido como parte do Simcenter X , o pacote de simulação multidomínio flexível da Siemens, oferecido como Software como Serviço (SaaS). O Simcenter X Advanced combina os recursos confiáveis ​​do Simcenter Amesim com o poder do acesso à nuvem, permitindo que as equipes simulem sistemas multifísicos com desempenho escalável e acesso instantâneo por meio de uma área de trabalho gerenciada na nuvem. Simcenter X Advanced – Área de trabalho gerenciada na nuvem O Simcenter X Advanced oferece uma área de trabalho segura e gerenciada na nuvem que permite aos usuários acessar o Simcenter Amesim sem a necessidade de configuração e gerenciamento de licenças. Essa opção de implantação simplifica a administração de TI, acelera a integração e permite escalabilidade eficiente em equipes de engenharia distribuídas. Assistente de bate-papo com IA do Simcenter X – Respostas instantâneas, integradas ao ambiente de nuvem. Para clientes que utilizam o Simcenter X Advanced , o assistente de bate-papo com IA integrado fornece respostas contextuais com links diretos para a documentação. O suporte a vários idiomas ajuda as equipes a encontrar informações mais rapidamente, agilizar a resolução de problemas e manter a produtividade em ambientes de simulação globais. Simcenter Systems Simulation 2511 A versão 2511 do Simcenter Systems fortalece o portfólio com melhorias importantes em eletrificação, acessibilidade à nuvem e experiência do usuário. Os engenheiros se beneficiam de maior precisão na modelagem, configuração mais rápida e recursos de visualização aprimorados que dão suporte ao projeto de sistemas em diversos setores. Do gerenciamento simplificado de parâmetros a fluxos de trabalho de simulação mais eficientes, o Simcenter Systems 2511 permite que os usuários inovem com mais rapidez e confiança. Eletrificação A eletrificação continua sendo uma força motriz no portfólio do Simcenter Systems , e esta versão expande ainda mais os recursos para modelagem, integração e otimização de baterias. Com o Simcenter Amesim 2511 , os engenheiros agora podem projetar e validar baterias com mais eficiência, aproveitando fluxos de trabalho aprimorados para importação de parâmetros e gerenciamento térmico. Essas inovações dão suporte a aplicações em veículos elétricos (VE) e armazenamento de energia, ajudando as equipes a acelerar a transição para sistemas eletrificados sustentáveis ​​e de alto desempenho. Bateria Assistente de bateria – Integração perfeita de parâmetros elétricos Definir parâmetros precisos para células de bateria pode ser uma tarefa árdua e propensa a erros. Com o Simcenter Amesim 2511 , parte do portfólio Simcenter Systems Simulation , projetistas de baterias e equipes de integração agora podem importar automaticamente parâmetros elétricos de células diretamente de um banco de dados validado ou de um modelo existente para o assistente de baterias. Essa nova funcionalidade agiliza o processo de configuração, garantindo que as simulações comecem com dados confiáveis ​​e minimizando erros de entrada manual. Os engenheiros podem reutilizar modelos existentes, redimensioná-los de forma eficiente para corresponder à capacidade desejada e avaliar arquiteturas de baterias mais cedo no ciclo de projeto, tudo dentro de um ambiente unificado de projeto de baterias. Seja aplicada à modelagem de baterias de veículos elétricos ou a sistemas estacionários de armazenamento de energia, esta atualização acelera o projeto de baterias e melhora a precisão. Assistente de bateria – Capture gradientes de calor onde eles são mais importantes Controlar os gradientes de temperatura dentro de uma bateria é crucial para garantir segurança, desempenho ideal e maior durabilidade. No Simcenter Amesim 2511 , o assistente de baterias introduz um novo recurso que permite aos usuários discretizar termicamente agrupamentos de padrões em qualquer direção (X, Y ou Z) para melhor capturar as variações críticas de calor entre as baterias. Essa abordagem flexível permite que os engenheiros modelem uma ampla gama de tecnologias de células, desde células prismáticas até células em forma de lâmina, adaptando o tamanho e a orientação da discretização térmica ao comportamento exclusivo de cada projeto. Com apenas um clique, os usuários podem gerar modelos térmicos detalhados que refletem com precisão os gradientes do mundo real, garantindo resultados de simulação precisos. Para projetistas de baterias e equipes de integração que atuam nos setores automotivo, mecânico ou de armazenamento de energia, esse aprimoramento oferece o controle necessário para refinar as estratégias de gerenciamento térmico e melhorar a precisão dos fluxos de trabalho de simulação de eletrificação. Engenharia de chassis Modelo de demonstração de motocicleta elétrica – Analise a condução e o manuseio com facilidade. Projetar um chassi para motocicleta elétrica que encontre o equilíbrio perfeito entre conforto e dirigibilidade pode ser um processo complexo. Com o Simcenter Amesim 2511 , os engenheiros agora têm acesso a um novo modelo de demonstração de motocicleta elétrica, construído usando a biblioteca mecânica 3D e integrado com modelos de dinâmica veicular para o piloto. Esta demonstração serve como um ponto de partida totalmente modular para a criação e análise da arquitetura de motocicletas elétricas. Os usuários podem explorar rapidamente diferentes layouts e otimizar a posição de componentes pesados, como a bateria e os motores elétricos, para garantir estabilidade e controle em diferentes velocidades e trajetórias. O modelo, que opera em tempo real, ajuda fabricantes e fornecedores de motocicletas a estudar a dinâmica de pilotagem e manuseio em curvas, avaliar as vantagens e desvantagens do projeto e acelerar o desenvolvimento, desde a concepção até a validação. Designer de terreno – Criar um lote a partir de parâmetros Testar o comportamento do veículo em diferentes estradas e condições de terreno é crucial para o projeto preciso do chassi. No Simcenter Amesim 2511 , o novo recurso de lote de projeto de terreno introduz a capacidade de gerar pistas de teste virtuais com múltiplas alturas, formatos e espaçamentos de obstáculos, todos definidos por meio de parâmetros personalizáveis. Esta atualização permite que os engenheiros criem execuções em lote diretamente de qualquer parâmetro no Ground Designer, possibilitando a exploração rápida de inúmeros cenários e geometrias de teste. O resultado: ciclos de análise mais rápidos e insights mais profundos sobre o desempenho da dinâmica veicular em pistas de teste 3D paramétricas. Com essa capacidade, engenheiros automotivos, de veículos fora de estrada e de equipamentos pesados ​​podem otimizar facilmente os sistemas de suspensão, estabilidade e controle em diversas condições, aumentando a eficiência e o realismo dos fluxos de trabalho de simulação de veículos. Motores elétricos Máquina de Indução de Gaiola de Esquilo (SCIM) – Modelagem eletrotérmica aprimorada O projeto de sistemas de propulsão elétrica de alta densidade de potência exige uma compreensão precisa do comportamento térmico e dos efeitos magnéticos. O modelo aprimorado de máquina de indução de gaiola de esquilo (SCIM) no Simcenter Amesim 2511 introduz definições detalhadas de perdas e suporte para indutância não linear, permitindo simulações eletrotérmicas precisas. Esta atualização permite que os engenheiros analisem as perdas dependentes da temperatura que impactam diretamente o desempenho do trem de força elétrico, ajudando a refinar as estratégias de gerenciamento térmico e aprimorar a confiabilidade do sistema. Por meio da modelagem abrangente das perdas em corrente contínua (CC), corrente alternada (CA) e no núcleo, o novo componente SCIM oferece suporte a um dimensionamento mais preciso, previsões de eficiência e otimização de componentes. Seja para aplicações automotivas, aeroespaciais ou industriais, essa atualização permite que os engenheiros de sistemas de propulsão ultrapassem os limites de desempenho com maior confiança e precisão. Gestão de energia e térmica O gerenciamento térmico eficiente é crucial para manter o desempenho e a segurança em sistemas eletrificados. No Simcenter Amesim 2511 , novos recursos do Assistente de Trocadores de Calor simplificam a geração de modelos e fornecem informações antecipadas de projeto para ajudar os engenheiros a otimizar sistemas de climatização e refrigeração mais rapidamente. Assistente de trocador de calor – Simplifique o projeto do seu trocador de calor de HVAC A criação de modelos detalhados de trocadores de calor pode ser demorada e propensa a erros. No Simcenter Amesim 2511 , o assistente de trocadores de calor recebeu um aprimoramento significativo com novos recursos que expandem a gama de geometrias suportadas, incluindo trocadores de calor de aletas e tubos e de microcanais com múltiplos núcleos. Os engenheiros agora podem gerar modelos parametrizados completos com visualização 2D/3D integrada de forma mais eficiente. O assistente atualizado também introduz a geração automática de esboços para projetos de microcanais com múltiplos núcleos, ajudando engenheiros de HVAC e térmicos a iterar mais rapidamente e a manter estruturas de modelo consistentes. Ao simplificar a criação de modelos e fornecer feedback geométrico em tempo real, essa melhoria acelera o projeto de trocadores de calor em fase inicial e aumenta a confiabilidade da modelagem. Assistente de trocadores de calor – Avaliação inicial do tamanho e da massa de trocadores de calor Ajustes de última hora nas dimensões ou no peso dos trocadores de calor podem levar a retrabalhos dispendiosos e atrasos. Com o Simcenter Amesim 2511 , os engenheiros agora podem avaliar o tamanho e a massa dos trocadores de calor diretamente na fase de definição da geometria, utilizando o assistente de trocadores de calor. Essa melhoria fornece informações em tempo real sobre a viabilidade da embalagem e o peso dos componentes antes da execução das simulações, permitindo que as equipes validem os projetos em relação aos requisitos do sistema mais cedo no processo. Ao integrar dados de massa e dimensionais na fase de geometria, os engenheiros térmicos podem tomar decisões baseadas em dados mais rapidamente e garantir o alinhamento com as metas de desempenho e as restrições de embalagem. Hidrogênio O hidrogênio continua a desempenhar um papel fundamental na viabilização de sistemas de propulsão limpa e energia sustentável. Com o Simcenter Amesim 2511 , os engenheiros obtêm novas ferramentas de modelagem que simplificam o projeto e a integração de sistemas de células a combustível e armazenamento criogênico, ajudando setores como o aeroespacial, naval e automotivo a explorar o futuro de sistemas de propulsão com emissão zero. Demonstrador de turboélice com célula de combustível – Modelagem integrada de gás, líquido e hidrogênio O projeto e a validação de um sistema de célula de combustível para aeronaves exigem a modelagem precisa das interações entre gases, líquidos e hidrogênio criogênico em diversos componentes. O demonstrador de turboélice com célula de combustível atualizado no Simcenter Amesim 2511 fornece um modelo pronto para uso que mostra como configurar as espécies e fases de fluidos necessárias usando a estrutura comum compartilhada pelas bibliotecas de armazenamento de gás e fluido. Esta demonstração oferece aos engenheiros uma visão prática do comportamento do tanque criogênico, do gerenciamento do gás de evaporação (BOG) e da operação da célula de combustível ao longo de todo o ciclo de voo. Ela destaca como subsistemas individuais, como o sistema de armazenamento criogênico, a pilha de células de combustível e os componentes auxiliares (BoP) associados, interagem dentro de uma configuração completa da aeronave. O Simcenter Amesim 2511 também introduz um modelo aprimorado de envelhecimento do hidrogênio, permitindo que os engenheiros avaliem a deterioração do desempenho a longo prazo e seu impacto na potência, eficiência e alcance da missão. Juntas, essas melhorias aceleram a validação em nível de sistema e reduzem o tempo de configuração para estudos de aeronaves movidas a hidrogênio. Fortalecimento do núcleo Além da eletrificação e da inovação em hidrogênio, o Simcenter Systems Simulation 2511 também fortalece sua base com melhorias que aprimoram a precisão, a interoperabilidade e a produtividade em todo o ambiente de modelagem. Essas atualizações ajudam os engenheiros a construir, gerenciar e analisar modelos de sistemas com mais eficiência, seja otimizando sistemas pneumáticos e de gás, trabalhando com bibliotecas avançadas ou aprimorando a colaboração por meio de um controle de versão mais rigoroso. Com novos recursos tanto no Simcenter Amesim quanto no Simcenter Flomaster , incluindo bibliotecas de simulação aprimoradas, melhorias na modelagem de turbomáquinas e integração reforçada com o Git, o Simcenter Systems Simulation 2511 reforça a robustez e a escalabilidade da plataforma para todos os setores. Biblioteca de gás – Crie sistemas de gás escaláveis ​​e precisos Os sistemas de gás modernos exigem controle preciso, modelagem confiável e alta escalabilidade, especialmente em aplicações automotivas, aeroespaciais e industriais. A nova biblioteca de gases do Simcenter Amesim 2511 introduz uma estrutura unificada e capaz de operar em tempo real, que substitui diversas bibliotecas legadas de sistemas pneumáticos e de gás, oferecendo maior precisão, consistência e flexibilidade. Esta biblioteca de última geração integra recursos de modelagem padrão do setor, incluindo componentes compatíveis com a norma ISO-6358 e equações de estado de Redlich-Kwong-Soave (RKS), permitindo que os engenheiros simulem fluxos compressíveis e comportamentos avançados de gases com maior fidelidade. A biblioteca também é totalmente compatível com exportação em tempo real, tornando-a adequada para aplicações de hardware-in-the-loop (HiL) e validação de sistemas de controle. Ao consolidar e modernizar o fluxo de trabalho de modelagem para sistemas de gás, a nova biblioteca de gás ajuda as equipes a construir, manter e dimensionar grandes modelos de sistemas multidomínio com mais eficiência e confiabilidade. Novo sistema de ajuda – Acesso mais rápido a documentação mais inteligente Para engenheiros de simulação, o acesso eficiente à documentação técnica é fundamental. O novo sistema de ajuda baseado em navegador do Simcenter Amesim 2511 oferece uma experiência de documentação moderna e mais intuitiva. Com recursos de busca aprimorados, categorias de navegação familiares e funcionalidades web integradas, como zoom, favoritos, tradução e histórico, os usuários agora podem encontrar informações com mais rapidez e facilidade. A nova plataforma de ajuda também oferece integração perfeita com o Simcenter Amesim , permitindo que os engenheiros acessem diretamente a documentação relevante sem interromper seu fluxo de trabalho. Importação de XML para diagramação NX – Simplifique a criação de modelos de sistema Para engenheiros de sistemas de fluidos que trabalham em redes de tubulação complexas, as ferramentas CAD são frequentemente usadas para definir o layout inicial de diagramas 2D. No entanto, transferir essas definições manualmente para um ambiente de simulação de sistemas pode ser demorado e propenso a erros. A nova funcionalidade de importação de XML do NX Diagramming no Simcenter Amesim 2511 preenche essa lacuna, permitindo que os usuários gerem automaticamente modelos de sistema diretamente a partir de arquivos do NX Diagramming. Essa funcionalidade permite que os engenheiros criem rapidamente definições de redes de tubulação 2D dentro do Simcenter Amesim , garantindo interoperabilidade perfeita entre as ferramentas CAD e a simulação do sistema. Ao eliminar o trabalho manual repetitivo, ela acelera a configuração do modelo e proporciona uma transição mais suave do projeto inicial à validação de desempenho, beneficiando setores como energia, petróleo e gás, naval, aeroespacial e engenharia de processos. Cenas 3D – Visualização aprimorada para configuração e análise de modelos A compreensão visual do comportamento do modelo pode melhorar drasticamente a precisão e a produtividade. A nova ferramenta Cenas 3D do Simcenter Amesim 2511 introduz um ambiente avançado de visualização 3D que permite aos engenheiros interagir diretamente com os modelos de simulação, seja durante a construção ou na fase de simulação. Essa melhoria permite que os usuários definam parâmetros sem esforço, interagindo com objetos 3D, compreendam melhor o sistema antes de executar simulações e interpretem grandezas físicas por meio de pistas visuais claras. Com dois modos distintos de visualização 3D disponíveis, os engenheiros podem visualizar os estados do modelo antes e depois da simulação, permitindo que validem configurações e identifiquem possíveis problemas de modelagem precocemente. Ao fornecer visualização intuitiva e controle interativo de parâmetros, o novo recurso de Cenas 3D permite que engenheiros de simulação de sistemas em diversos setores tomem decisões de projeto mais rápidas e informadas. Gerenciador de Execução de Testes – Compare relatórios lado a lado À medida que os modelos de simulação evoluem, os engenheiros frequentemente precisam validar alterações, comparar resultados entre versões ou avaliar o impacto de atualizações em bibliotecas e parâmetros do modelo. Comparar manualmente os resultados de diferentes execuções pode ser tedioso e propenso a erros, especialmente ao lidar com grandes conjuntos de dados ou sistemas complexos. O recurso aprimorado de comparação de relatórios no Gerenciador de Execução de Testes simplifica esse processo, exibindo dois relatórios lado a lado em uma tabela clara e estruturada. As diferenças nos valores dos parâmetros, nas saídas da simulação e nos dados de séries temporais são destacadas automaticamente, facilitando a identificação das alterações entre as duas execuções. Essa funcionalidade melhora a produtividade ao reduzir o esforço manual necessário para testes de regressão e validação de modelos. Ela também fortalece a rastreabilidade e a transparência entre as execuções de simulação, ajudando os engenheiros a entender o impacto das atualizações mais rapidamente e a tomar decisões mais bem fundamentadas. Cliente para Git – Armazenamento de Arquivos Grandes (LFS) O recurso de armazenamento de arquivos grandes no Simcenter Client for Git mantém os repositórios leves, armazenando arquivos grandes em uma área dedicada. Isso acelera os uploads, remove os limites de tamanho de arquivo e aumenta a eficiência do controle de versão. Cliente para Git – Excluir branches de coleções do servidor À medida que os projetos de simulação evoluem, as coleções Git frequentemente acumulam inúmeras ramificações — muitas das quais acabam se tornando obsoletas ou não utilizadas. Essas ramificações obsoletas ocupam espaço no servidor, poluem o histórico do projeto e dificultam a navegação das equipes pelas linhas de desenvolvimento ativas. Com o Simcenter Client for Git na versão 2511, os usuários agora podem excluir branches diretamente das coleções do servidor. Essa funcionalidade facilita a remoção de branches desnecessárias ou obsoletas na origem, ajudando as equipes a manter seus repositórios enxutos e mais organizados. Ao simplificar o repositório, as coleções do servidor tornam-se menores e mais eficientes, melhorando o desempenho durante as operações do repositório. Isso também contribui para uma melhor organização do projeto, mantendo um histórico de versões mais limpo e compreensível. De forma geral, essa melhoria permite que as equipes de engenharia gerenciem suas ramificações com mais eficiência e mantenham um fluxo de trabalho de controle de versão simplificado e profissional. Melhorias na simulação de turbomáquinas Para atingir as metas atuais de eficiência e desempenho em turbomáquinas, são necessárias capacidades de modelagem altamente detalhadas e integradas. À medida que os sistemas se tornam mais complexos, as abordagens tradicionais muitas vezes têm dificuldade em capturar toda a dinâmica dos componentes rotativos, os fluxos de ar secundários e os comportamentos de co-simulação entre as ferramentas. O Simcenter Flomaster 2511 introduz diversas melhorias específicas para abordar esses desafios. Os componentes internos de dutos e vórtices forçados foram atualizados para suportar diretamente os dados de velocidade da turbina, permitindo uma modelagem mais realista e precisa de sistemas de ar secundário rotativos. Um novo recurso de rastreamento de fluxo agora permite que os engenheiros identifiquem visualmente quais fontes de entrada contribuem para o fluxo em qualquer saída, proporcionando uma compreensão mais profunda do comportamento do sistema e ajudando a acelerar o diagnóstico. Além disso, a exportação de FMU foi reforçada com suporte para iterações implícitas e tratamento de erros aprimorado, resultando em uma co-simulação mais robusta com o Simcenter 3D Thermal . Em conjunto, essas melhorias proporcionam uma modelagem mais precisa da velocidade da turbina, uma identificação mais clara da origem do fluxo e uma integração mais fluida nos fluxos de trabalho digitais de todo o motor, permitindo decisões mais rápidas e um desenvolvimento mais confiável de sistemas de turbomáquinas de alta eficiência. Quer entender como o Simcenter Systems Simulation pode acelerar a inovação, reduzir a complexidade dos seus projetos e elevar a produtividade da sua engenharia? 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Capture a complexidade do mundo real com simulação multidomínio usando o Simcenter X Advanced O projeto de sistemas de engenharia complexos, como uma turbina a gás, costuma ser um projeto de longo prazo que exige muitas iterações e ampla colaboração entre equipes, departamentos ou organizações. A abordagem tradicional é frequentemente caracterizada por fluxos de trabalho isolados em cada domínio, o que aumenta ainda mais o tempo e o esforço. Com o Simcenter X Advanced , um pacote flexível de simulação de engenharia multidomínio, oferecido como Software como Serviço (SaaS), fornecemos acesso, com uma única licença, a um portfólio abrangente e integrado de soluções de simulação multidomínio para lidar com a complexidade multidisciplinar em um único ambiente. O Simcenter X Advanced elimina eficazmente as barreiras entre os departamentos de engenharia, permitindo uma tomada de decisão robusta, baseada em princípios físicos e aprimorada por IA, em diversas áreas, para fornecer soluções de engenharia inovadoras e confiáveis ​​com maior rapidez. Uma homenagem à tecnologia das turbinas a gás O que realmente impressiona nas turbinas a gás, além de sua beleza, é a flexibilidade de aplicações da sua tecnologia central. Elas estão presentes em todos os aspectos do nosso dia a dia moderno, como motores para geração de energia sustentável e confiável, em diversas aplicações industriais, químicas ou marítimas, ou como motores de aeronaves em praticamente todas as aeronaves comerciais e militares. Embora a ideia tecnológica de uma turbina a gás não seja nova e suas primeiras aplicações remontem ao início do século XX, ela continua sendo uma tecnologia incrível que vemos todos os dias e em todos os lugares, e que afeta nossas vidas, mesmo que não tenhamos consciência disso. E hoje, mais de 120 anos depois, projetar uma turbina a gás não se tornou um desafio de engenharia menos complexo, seja para potências de apenas alguns quilowatts ou centenas de megawatts, tanto para aplicações estacionárias quanto para aeronaves. Projetar uma turbina a gás é uma interação complexa entre física e desafios de engenharia multidisciplinares. Há 120 anos, as turbinas a gás representam a vanguarda da inovação em engenharia. O desenvolvimento e a inovação de turbinas a gás são impulsionados por metas finais de se tornarem mais limpas, maiores, mais silenciosas e flexíveis. A redução de emissões e o aumento da eficiência do ciclo térmico têm sido e continuarão sendo os principais motivadores das novas gerações de turbinas a gás. Há décadas, os fabricantes de motores aeronáuticos e turbinas a gás vêm aprimorando o ciclo Bryton em direção a eficiências mais elevadas com melhorias em materiais, revestimentos, tecnologias de resfriamento, combustão e muito mais. Uma colaboração interdisciplinar mais rápida e estreita será o próximo fator crucial, permitindo estudos de projeto abrangentes e interdisciplinares para descobrir e liberar o potencial oculto. O único limite? Carnot! O Simcenter X Advanced permite a engenharia de simulação integrada em múltiplos domínios para projetar uma microturbina a gás As interrupções de energia, embora geralmente breves, podem impactar severamente infraestruturas críticas como hospitais e centros de dados. Para garantir a operação ininterrupta, unidades de energia de emergência (EPUs) robustas são essenciais e podem, em última instância, decidir entre a vida e a morte. Para cumprir seu propósito, esses sistemas, que geralmente dependem de turbinas a gás de partida rápida, precisam entrar em funcionamento em segundos. As EPUs híbridas, que combinam microturbinas com armazenamento em baterias, oferecem uma solução poderosa, com as baterias preenchendo a lacuna do tempo de inicialização e fornecendo energia de reserva imediata. Quando uma unidade de energia de emergência precisa entrar em ação, geralmente não há espaço para falhas. Imagine, no caso de um hospital ou unidade de terapia intensiva, a necessidade de um sistema de energia de reserva se torna crítica. Uma unidade de energia de emergência (UEE) é um sistema de engenharia multidisciplinar complexo. Um sistema no qual vários elementos precisam interagir para fornecer um sistema confiável e funcional que opere pontualmente, como esperado, quando esperado e com o melhor desempenho possível. Eliminar a compartimentalização na engenharia e aumentar a produtividade na área As unidades de energia de emergência (EPU) têm um objetivo fundamental: devem funcionar de forma confiável e fornecer energia conforme o esperado em caso de falhas, sem margem para erros. Para projetar uma EPU, a engenharia de sistemas é essencial para dimensionar todos os módulos da EPU e simular os cenários de falha. A modelagem de sistemas permite o desenvolvimento de soluções personalizadas para cada aplicação e fornece os parâmetros físicos necessários para o dimensionamento dos módulos ou subsistemas integrados, como o conjunto da turbina a gás. Dentro do Simcenter X Advanced , os engenheiros têm acesso direto a poderosas soluções de sistema Simcenter, como o Simcenter Amesim , que permitem um projeto de sistema abrangente. Nesse exemplo, a EPU possui uma microturbina a gás integrada de 100 kW. Ao aplicar o aplicativo de desempenho da turbina a gás no Simcenter Amesim , os engenheiros podem especificar diretamente a arquitetura da microturbina a gás e extrair os parâmetros de dimensionamento relevantes para os principais componentes da turbina a gás. A engenharia multidomínio resolve melhor os desafios multidisciplinares O projeto de uma microturbina a gás exige uma interação abrangente entre diferentes disciplinas técnicas e várias técnicas de simulação multidomínio. Por exemplo, os componentes do fluxo de gás, projetados com perfeição para um desempenho aerodinâmico ideal, precisam ser verificados quanto à sua viabilidade de fabricação e também quanto à sua capacidade de suportar as cargas transitórias durante a operação. Portanto, a investigação da integridade estrutural deve ser conduzida em conjunto com as considerações de projeto aerodinâmico para ser mais eficaz e evitar iterações desnecessárias. Mesmo que os componentes individuais atendam a todos os requisitos de desempenho aerodinâmico e estrutural, o conjunto pode operar em condições de risco à segurança, por exemplo, devido à ressonância rotacional. O Simcenter oferece um portfólio abrangente de simulação multidomínio que auxilia idealmente os engenheiros de turbomáquinas a considerar todas as dependências e desafios multidomínio em um único ambiente CAE. O Simcenter X Advanced oferece acesso à simulação multidomínio em Mecânica, Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), Simulação de Sistemas e Análise e Otimização de Projeto Multidisciplinar (MDAO) sob uma única licença. Projeto e validação de turbinas a gás, desde o nível inicial do sistema, passando por componentes, até a modelagem completa do motor. Com o Simcenter X Advanced , os engenheiros agora têm acesso definitivo a uma plataforma CAE multifísica abrangente por meio de uma única licença. Com conectividade PLM integrada e gerenciamento de dados, o fio digital deixa de ser uma visão e se torna realidade com o Simcenter X Advanced . Quando falhar não é uma opção: Excelência em engenharia multidisciplinar com Simcenter X Advanced No estudo demonstrativo “Quando a falha não é uma opção: Projetando uma microturbina a gás no contexto da geração de energia de emergência”, o Simcenter X Advanced para simulação multidomínio foi colocado à prova. O resultado: um exemplo prático de engenharia de um fluxo de trabalho de projeto completo, estabelecido com o Simcenter X Advanced . Projeto de sistema e arquitetura do submodelo da EPU e da turbina a gás Projeto aerodinâmico e validação de compressor e turbina Otimização acelerada por IA do projeto do eixo do rotor Projeto estrutural e validação de compressor, turbina e rotor. Investigação da dinâmica e autoexcitação de rotores, criação automática de diagramas de Campbell. Co-simulação fluido-estrutura para transformação automatizada de frio para quente e investigação de eliminação de lacunas operacionais Quer entender como o Simcenter X Advanced  pode acelerar o projeto e a validação de sistemas complexos como turbinas a gás e EPUs, unificando todas as disciplinas em um único ambiente? Agende uma reunião com a CAEXPERTS   e descubra, na prática, como levar sua engenharia multidomínio a um novo nível de desempenho e confiabilidade. WhatsApp: +55 (48) 98814-4798 E-mail: contato@caexperts.com.br

A produção de cimento é uma das atividades industriais mais intensivas em energia e emissões, respondendo por cerca de 5% a 8% das emissões globais de CO₂ . No processo moderno de fabricação via seca, o pré-calcinador desempenha um papel central e crítico, sendo o equipamento onde ocorre a maior parte da calcinação do calcário (decomposição de CaCO3 em CaO e CO2) e onde se consome entre 55% e 65% do combustível  total do sistema. A eficiência desse equipamento depende de um equilíbrio termodinâmico delicado entre duas reações principais: a combustão do combustível (processo exotérmico) e a decomposição da matéria-prima (processo endotérmico). Devido à complexidade do escoamento multifásico, onde fases sólidas e gasosas interagem em altas velocidades e temperaturas, a experimentação física em escala industrial é extremamente custosa e, muitas vezes, inviável para medições internas detalhadas. Nesse contexto, a Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD), com STAR-CCM+ ,  surge como uma ferramenta essencial para a otimização e o design desses reatores. Através da modelagem numérica, é possível prever a hidrodinâmica do escoamente, a transferência de calor, a cinética química e a emissão, fatores críticos que atuam no pré-calcinador. Desafios e Soluções na Simulação de Pré-calcinadores A simulação CFD de pré-calcinadores apresenta desafios associados à complexidade multifásica, térmica e reativa do processo. A coesão e aglomeração de partículas finas da farinha crua alteram significativamente o escoamento e a eficiência de calcinação, exigindo modelos avançados de fase particulada. Em escala maior, a formação de clusters gás-sólido introduz heterogeneidades que tornam inadequados os modelos homogêneos de arrasto. A transferência de calor constitui outro ponto crítico, devido às camadas limite térmicas muito finas junto às paredes, cujo correto refinamento de malha é inviável em geometrias industriais completas. Como solução, o acoplamento do CFD com modelos mecanísticos simplificados permite estimativas térmicas realistas com custo computacional reduzido. Além disso, o forte acoplamento entre reações exotérmicas e endotérmicas impõe elevada não linearidade ao sistema. No contexto da redução de emissões, a combustão Oxy-Fuel traz desafios adicionais, como atraso na ignição e altas concentrações de CO₂, os quais podem ser mitigados por estratégias de queima multiestágio e pré-gaseificação, garantindo estabilidade operacional e baixos níveis de NOx.   Simulação CFD do Pré-calcinador O presente estudo de simulação numérica, desenvolvido no STAR-CCM+ , tem como foco a análise detalhada da combustão em um pré-calcinador cimenteiro de grande porte, com ênfase na avaliação das características do processo Oxy-Fuel e seus impactos na eficiência térmica e na estabilidade operacional do equipamento. A modelagem foi conduzida utilizando um modelo de combustão não-premisturada (non-premixed), incorporando a cinética química do carvão, os fenômenos de desvolatilização, a formação de NOx e os efeitos de radiação térmica. O mecanismo cinético empregado está apresentado na Tabela 1. Ressalta-se que, neste estudo, o modelo particulado do carbonato de cálcio (CaCO₃) não foi considerado, concentrando a análise exclusivamente na combustão do combustível sólido. Reação Equação R1 2CO+O2->2CO2 R2 C + 1.5 O2 -> 0.5 CO +0.5 CO2 R3 C + CO2 -> 2CO R4 CaCO3 -> CaO + CO2 R5 Desvolatilização Tabela 1. Reação Químicas O modelo numérico adotou as seguintes premissas de simulação: regime estacionário, gases ideais, modelo de combustão Eddy Break-Up (EBU), modelo de turbulência k-ε Realizable, modelo de NOx térmico e partículas de carvão modeladas de forma lagrangiana, com diâmetro médio de 50 μm. A malha computacional foi refinada estrategicamente nas regiões de maior gradiente térmico e químico, como as zonas de entrada de ar primário, terciário e injeção de carvão. As condições de contorno foram definidas de modo a reproduzir cenários operacionais reais, incluindo vazões prescritas de ar e combustível, garantindo maior representatividade física do modelo. Figura 1. Geometria e malha computacional   A Figura 2 apresenta o campo de temperatura no interior do pré-calcinador. Observa-se que as regiões próximas ao eixo central do escoamento atingem temperaturas superiores a 2100 K, evidenciando uma intensa atividade de combustão. Em contraste, identifica-se uma zona de baixa temperatura nas proximidades dos bicos de entrada, associada à elevada concentração de ar nessas regiões, que promove a diluição da mistura combustível e reduz localmente a eficiência térmica. A análise do campo térmico permite avaliar se as regiões de interesse operam dentro da faixa de temperatura adequada para o processo . Figura 2. Perfil de temperatura Complementando essa análise, a Figura 3 apresenta o perfil axial de temperatura ao longo do pré-calcinador. Nota-se um pico térmico nos primeiros 10 metros, resultante das reações iniciais de combustão do carvão, seguido por uma redução gradual da temperatura ao longo do escoamento, à medida que o combustível é consumido e ocorre a diluição dos gases. Figura 3. Plot de temperatura A Figura 4 ilustra os perfis de concentração de CO, CO₂ e O₂ ao longo da altura do pré-calcinador. A concentração de CO₂ diminui progressivamente com a ascensão dos gases, refletindo as interações químicas e a diluição do escoamento. O CO apresenta picos próximos à região dos queimadores, associados à injeção centralizada do carvão e à combustão incompleta. Devido à baixa disponibilidade local de oxigênio, parte do CO não é oxidada a CO₂, resultando em uma menor concentração de CO₂ na saída do equipamento. Figura 4. Perfis de concentração: (a) CO; (b) CO2; (c) O2 A Figura 5 mostra a evolução da fração molar dos principais componentes ao longo do eixo vertical do pré-calcinador. Observa-se um consumo significativo de O₂ e CO₂, concomitante à geração de espécies como voláteis, CO e H₂O, caracterizando as etapas dominantes do processo de combustão do carvão. Figura 5. Plot fração molar Por fim, a Figura 6 apresenta o campo de velocidade e as linhas de corrente, evidenciando a influência direta da geometria do pré-calcinador sobre o escoamento. Destacam-se zonas de recirculação próximas à entrada de ar terciário, bem como regiões de baixa turbulência (“zonas mortas”), que representam potenciais áreas de acúmulo de material não reagido. Embora essas regiões estejam associadas à separação do escoamento, elas também desempenham um papel relevante na condução e mistura dos gases. Esses resultados indicam a necessidade de ajustes geométricos para otimização do escoamento, redução de perdas energéticas e melhoria da eficiência global do equipamento. Figura 6. Perfil de velocidade   Conclusão Os resultados apresentados evidenciam que o uso do STAR-CCM+  como plataforma de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) para a análise integrada dos fenômenos fluidodinâmicos, térmicos e reativos que governam o desempenho de pré-calcinadores cimenteiros. A robustez do software permitiu a modelagem consistente da combustão não-premisturada, do transporte de espécies, da radiação térmica e do comportamento particulado, possibilitando uma representação fiel das condições operacionais industriais. A abordagem adotada mostrou-se especialmente relevante no contexto da combustão Oxy-Fuel, onde o acoplamento entre reações químicas, transferência de calor e dinâmica particulada impõe desafios adicionais. A utilização de modelos adequados possibilita avaliar estratégias de operação e de projeto, como a otimização da injeção de ar e combustível, ajustes geométricos e configurações de queimadores, visando redução de emissões, aumento da eficiência energética e maior robustez operacional. Dessa forma, a simulação CFD se consolida como uma ferramenta estratégica para tomada de decisão, retrofit e desenvolvimento de novas tecnologias em plantas cimenteiras, reduzindo a dependência de testes empíricos e acelerando a transição para processos mais eficientes e ambientalmente sustentáveis.   Referências ZHENG, Qiang et al. CFD simulation of a cement precalciner with agglomerate-based drag modeling. Powder Technology, v. 436, p. 119508, 2024. ZHANG, Leyu et al. Numerical simulation of oxy-fuel combustion with different O2/CO2 fractions in a large cement precalciner.  Energy & Fuels , v. 34, n. 4, p. 4949-4957, 2020. KANELLIS, Georgios et al. CFD modelling of an indirectly heated calciner reactor, utilized for CO2 capture, in an Eulerian framework.  Fuel , v. 346, p. 128251, 2023. HAIJIAN, Dou; ZUOBING, Chen; JIQUAN, Huang. Numerical Study of the Coupled Flow Field in a Double-spray Calciner. In:  2009 International Conference on Computer Modeling and Simulation . SHU, Yixiang et al. Numerical study on oxy-fuel combustion of coal pre-gasification products in cement calciner.  Applied Thermal Engineering , p. 126901, 2025. MIKULČIĆ, Hrvoje et al. Numerical analysis of cement calciner fuel efficiency and pollutant emissions.  Clean technologies and environmental policy , v. 15, n. 3, p. 489-499, 2013. Se você busca aumentar a eficiência térmica do seu pré-calcinador, reduzir emissões e tomar decisões de engenharia com mais segurança, a CAEXPERTS pode ajudar com soluções avançadas em CFD utilizando o STAR-CCM+ . 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