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Produzido por NUCLEO DS

Fluidos Incompressíveis - AFT Fathom

Descrição do Produto

O AFT Fathom é um software de simulação de dinâmica dos fluidos, usado para calcular a perda de carga e a distribuição do fluxo em sistemas de líquido e gás com baixas velocidades.

Figura 1 - Interface do AFT Fathom com a modelagem de um sistema

Desenvolvido para sistemas contendo, entre outros:

● Água;

● Petróleo e produtos refinados;

● Produtos químicos;

● Criogênios;

● Refrigerantes;

● Gases com baixas velocidades.

O AFT Fathom é especialmente útil para:

● Dimensionamento das tubulações;

● Dimensionamento e seleção de bombas;

● Simulação da operação do sistema e da interação entre os componentes;

● Avaliação da transferência de calor em tubulações e trocadores de calor;

● Estudos de sistemas existentes para determinar a causa de problemas operacionais;

● Desenvolvimento de novos projetos.

 

Funcionalidades:

● Cálculos hidráulicos avançados, através dos métodos matriciais de Newton-Raphson;

● Modelagem detalhada para bombas centrifugas e de deslocamento positivo:

● Avaliação do NPSH;

● Bombeamento com velocidade variável;

● Correções de viscosidade através dos padrões do Hydraulic Institute;

● Uso de potência e dimensionamento do motor;

● Cálculo do custo com energia.

● Gerenciador de Cenários para manter todas as variantes e possibilidades operacionais do projeto em um único arquivo de modelo e com link entre os dados;

● Gráficos e relatórios;

● Geração da curva da Bomba versus curva do Sistema, incluindo curvas de carga individuais e da eficiência composta;

● Análises térmicas, incluindo transferência de calor nas tubulações e modelagem de trocadores de calor;

● Cálculo dos custos de tubulações e outros componentes;

● Suporte para fluidos Newtonianos e não-Newtonianos;

● Considera alterações de viscosidade e de atrito associadas ao bombeamento de sólidos não sedimentáveis;

● Contempla uma biblioteca de fluidos e de componentes, que pode ser ampliada e personalizada;

● O Chempak, aplicativo opcional, fornece um banco de dados termo físicos para aproximadamente 700 fluidos.

Informações Detalhadas

O AFT Fathom é uma ferramenta prática para a simulação de fluxo de fluidos incompressíveis.

 

  • Entender o comportamento hidráulico do seu sistema e prever como tubulações, válvulas, bombas e outros componentes irão interagir entre eles;

  • Avaliar o desempenho de novos projetos e garantir que todos os requerimentos do projeto estejam sendo respeitados;

  • Identificar e corrigir problemas operacionais em sistemas já instalados;

  • Produzir sistemas menos custosos, mais eficientes e mais confiáveis.

Figura 2 - Interface do AFT Fathom com a modelagem de um sistema

Como funciona?

A ferramenta de solução hidráulica do AFT Fathom utiliza o método de iteração matricial de Newton-Raphson somado a métodos patenteados pela AFT para solucionar aplicações de fluxo em tubulações e dutos. O AFT Fathom aplica a Equação de Bernoulli e de Número de Reynolds para os cálculos de atrito nas tubulações.

Com o AFT Fathom você pode:
 

  • Modelar uma ampla gama de componentes do sistema para ambos os casos: projeto e operacional;

  • Variar o alinhamento do seu sistema: abrir e fechar tubulações e válvulas, ligar e desligar bombas, configurar válvulas de controle para a posição de falha;

  • Especificar alertas que automaticamente destacam valores do output que estejam fora do esperado para vazão, pressão ou velocidade;

  • Selecionar bombas a partir de catálogos de fabricantes online;

  • Compilar bibliotecas dos componentes que você utiliza com mais frequência e rapidamente selecioná-los através de uma lista de opções.

Ferramentas de Modelagem

 

Tubulações

Especificar diâmetro, comprimento e rugosidade ou selecionar um tipo de material e schedule a partir do banco de dados padrão.

Figura 3 - Definição do material, geometria e tipo da tubulação

Selecionar o modelo de atrito a partir de uma extensa lista, incluindo: 

  • Rugosidade da tubulação;

  • Hazen Williams;

  • Equação de MIT para óleo cru;

  • Método Turbulento de Miller para hidrocarbonetos leves;

  • Resistência da tubulação especificada pelo usuário;

  • Modelagem de atrito inclui papel & celulose e fluidos não-Newtonianos.

Figura 4 - Definição do modelo de atrito para a tubulação

  • Simular transferência de calor e adicionar camadas de isolamento – prever as temperaturas na superfície do isolamento para garantir a conformidade com os regulamentos de segurança do ambiente de trabalho.

Figura 5 - Configurações para a simulação de transferência de calor na tubulação

  • Usar conexões “embutidas” para reduzir a complexidade do workspace.

Figura 6 - Biblioteca de perda de carga de componentes

Bombas

  • Explorar a interação entre bombas e o sistema;

  • Simular a potência da bomba e os custos de energia associados a ela;

  • Avaliar uma ampla gama de seleção de potenciais bombas pela importação de banco de dados externo;

  • Selecionar entre modelagem com uma vazão fixa especificada ou com uma curva da bomba

Figura 7 - Definição das propriedades da bomba

  • Modelar inversores de frequência e controles da bomba para manter um valor de vazão ou carga/pressão. 

Figura 8 - Simulação de um inversor de frequência

  • Corrigir automaticamente para o comportamento de fluidos viscosos;

  • Cálculo do valor de NPSH disponível.

Válvulas

  • Modelar válvulas de alívio, válvulas de retenção, válvulas de três vias;

  • Determinar a capacidade de válvulas de controle e garantir uma queda de pressão adequada;

  • Simular válvulas de controle de pressão e vazão para testar a interação do sistema no estágio de projeto.

Figura 9 - Definição das propriedades de uma válvula de controle

  • Mostrar valores de Cv efetivo e do fator K para todas as válvulas do sistema;

  • Identificar a posição de válvulas de controle para garantir uma operação estável da válvula.

Propriedades do Fluido

  • Propriedades constantes;

  • Propriedades variáveis – você pode especificar a variação das propriedades do fluido em uma base de tubulação por tubulação;

  • Transferência de calor com balanço de energia, um único fluido – modelagem da transferência de calor através dos limites de tubulação e trocadores de calor, juntamente com as variações das propriedades do fluido em função da temperatura;

  • Transferência de calor com balanço de energia, múltiplos fluidos – modelagem da transferência de calor entre múltiplos circuitos hidráulicos termicamente conectados através de trocadores de calor.

Figura 10 - Definição das propriedades do fluído

Gerenciador de Cenários (FIGURA?) Capturar uma tela com os cenários

  • Avaliar casos de ”E SE?” pela comparação entre diversos cenários;

  • Alterações feitas nos dados de um cenário podem ser passadas para os cenários dependentes;

  • Desenvolver e alternar facilmente entre diferentes condições ou configurações de operação;

  • Avaliar configurações novas, ou de expansão, do sistema.

Figura 11 - Gerenciador de cenários

Ferramentas de Relatórios

 

Output

  • Mostrar seções de tubulações e de junções simultaneamente ou individualmente.

Figura 12 - Exemplo de output

  • Selecionar o formato, unidades e itens a serem mostrados no output através do Output Control.

Figura 13 - Configuração do output

  • Fazer alterações ao formato sem ter que rodar os cálculos novamente;

  • Exportar os resultados para um arquivo ou copiar/colar no Excel para opções de formatação adicionais;

  • Mostrar os parâmetros com diferentes unidades simultaneamente;

  • Mostrar dados de input e output para múltiplos cenários simultaneamente;                        

 

Resultados Visuais

  • Mostra os parâmetros selecionados de input e output com o seu modelo esquemático.

Figura 14 - Exemplo de relatório visual

  • Variar as cores das tubulações do modelo de acordo com parâmetros que você define, com base em pressão, temperatura, vazão e outros, para visualizar os resultados no contexto do seu sistema;

  • Mostrar, claramente, linhas individuais no contexto de todo seu sistema através do mapa de cores.

Figura 15 - Exemplo de relatório visual com mapa de cores

Resultados Gráficos

Gráficos de vazão, pressão, temperatura e muitos outros parâmetros são rapidamente e facilmente gerados para uma ou múltiplas tubulações;

Mostrar curvas do sistema e curva da bomba versus curvas do sistema.

Figura 16 - Gráfico da curva de bomba versus curva do sistema

  • Demonstrar a variação do desempenho do sistema com base no número de bombas em operação através de diferentes combinações de curvas de bombas em somente um gráfico de curva da bomba versus curva do sistema.

 

Visualizador

Compartilhe seus modelos com qualquer pessoa. O Viewer é uma aplicação gratuita que permite que você:

  • Abra um modelo e visualize qualquer uma das janelas básicas (Workspace, Model Data, Output, Visual Report, Graph Results);

  • Rode os cálculos do modelo e crie gráficos com os dados de saída;

  • Imprima e exporte os dados.


Você não pode editar um modelo já existente ou criar novos modelos com o Viewer.

Interfaces

  •  Importa: Arquivo neutro CAESAR II, Piping Component File (.pcf), EPANET;

  •  Exporta: Excel, EPANET.

Para maiores informações acesse:

Download do folheto de funcionalidades:

Assista vídeos demonstrativos no nosso canal do YouTube:

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