El término CFD proviene de las siglas del inglés “Computational Fluid Dynamics”, lo cual se traduce al castellano como “Mecánica de Fluidos Computacional”. Es una rama de mecánica de fluidos que utiliza procedimientos numéricos por ordenador para resolver las ecuaciones gobernantes de los flujos. En el mercado existen numerosos softwares de CFD tales como Fluent, FIDAP, Star-CD, FLOW3D, OpenFOAM, etc.

1-      Diseño de Propulsores Navales:

Malla 3D de un propulsor Marino. Ref. [3]

Resultado de simulación CFD de un propulsor marino, campo de Velocidades y de Presiones. Ref. [1]

2-      Diseño de modelos de cascos de barcos:

Malla computacional 3D de un casco de un barco. Ref. [2]

Resultado de la simulación CFD del casco anterior, se observa la formación del tren de olas, pudiendo cuantificar la resistencia al avance. Ref. [2]

3-      Diseño de velas:

Simulación de velas, a) malla computacional 2D, resultados del campo de presiones. Ref. [3]

4-      Diseño de maquinas rotativas: Bombas, turbinas, turbocompresores:

Simulación CFD de un turbocompresor MAN TCA. Ref: [3]

5-      Diseño de maquinas alternativas: Motores diesel, Otto, compresores, etc

Simulación CFD del proceso de barrido de un motor Sulzer RTA58. Fracciones másicas de gases quemados (azul) y gases frescos (rojo). Ref. [6]

Simulación CFD del proceso de barrido de un motor de cuatro tiempos Wartsilla 46C. Fracciones másicas de gases quemados y gases frescos. Ref. [6]

6-      Combustión en calderas, en motores alternativos, etc y obtención de los productos de combustión, especies de gases.

Simulación de la inyección y combustión (campo de temperaturas) en un motor MAN Diesel de un grupo electrógeno. Ref. [6]

7-      Diseño de dispositivos para eliminación de los gases contaminantes producidos en la combustión: Catalizadores SCR, SCNR, lavado de gases, etc.

Caldera con catalizador SCNR para reducir el NOx de los gases de la ombustión. Ref. [5]

  

      La idea de calcular soluciones aproximadas de ecuaciones diferenciales que describen flujos de fluidos y transferencia de calor es relativamente antigua, incluso más antigua que la aparición de los ordenadores. Sin embargo, el desarrollo de las técnicas numéricas no ha podido ser posible sin el desarrollo de la computación, que hace posible el desarrollo de millones de operaciones en un tiempo del orden de segundos, propiciando una rápida expansión de los métodos numéricos. Las primeras aplicaciones del CFD se remontan a aplicaciones militares. En los años 60 se realizaban estudios CFD para analizar casos como ondas de choque producidas por una explosión o flujo que circula alrededor de un avión, y más tarde se aplicó a la industria aeroespacial y de automoción. Sin embargo, no es hasta la década de 1980 cuando comenzaron a hacerse estudios tridimensionales. En esta misma década de 1980 es cuando aparecieron los primeros softwares comerciales. En los últimos años, el CFD se ha implementado en el campo de la ingeniería de diseño. Las simulaciones ahorran tiempo y dinero en cuanto a la elaboración de prototipos y otras pruebas experimentales. Esto ha provocado que el CFD se aplique a disciplinas como meteorología, biomédica, química, y, por supuesto, aplicaciones marítimas.