El término Dinámica Computacional de Fluidos (CFD, por sus siglas en inglés) se emplea para describir un grupo de métodos matemáticos que calculan la temperatura, la velocidad y otras propiedades de fluidos contenidos en un ámbito determinado. Los programas CFD pueden ser usados para responder cuestiones como las siguientes:

• ¿Qué distribución de temperaturas se puede esperar en este atrio bajo condiciones de verano con cielo despejado?
• ¿La disposición de los difusores de suministro generará un adecuado movimiento del aire?
• ¿Se lograrán adecuadas condiciones de confort con esta ubicación de los radiadores?
• ¿Qué efecto tendrá la forma del edificio en la velocidad y los patrones de movimiento del viento?

Módulo CFD 3D de DesignBuilder

El Modulo CFD de DesignBuilder ha sido diseñado para proporcionar a los usuarios una herramienta efectiva que les permita predecir el movimiento del aire y la distribución de las temperaturas, dentro y fuera de los edificios. Emplea los mismos métodos que los programas CFD generales, pero a una fracción de su costo y sin la necesidad de conocimientos especializados.

Emplear programas CFD convencionales puede requerir una gran cantidad de tiempo, así como un extremo cuidado para establecer de manera correcta las características geométricas y las condiciones limítrofes. Con el Módulo CFD de DesignBuilder estas tareas se simplifican de manera importante, ya que las características geométricas y las condiciones limítrofes son proporcionadas automáticamente. Las temperaturas, los flujos de calor y las tasas de ventilación, entre otros factores, previamente calculados con el Módulo EnergyPlus, pueden ser usados casi directamente para establecer las condiciones ambientales, simplemente especificando el momento y fecha del análisis CFD.

La interfaz del Módulo CFD ha sido concebida para incluir “botones” virtuales que generen los procesos de análisis a partir de datos predeterminados, los cuales a su vez se derivan de reglas previamente establecidas. Los usados más experimentados, sin embargo, pueden modificar estos datos de acuerdo a sus requerimientos particulares. Una aproximación de este tipo permite que los usuarios comunes desarrollen análisis CFD tridimensionales bastante realistas sin tener conocimientos especializados en este campo.

Algunas de las características más destacadas del módulo CFD:

• Las mallas tridimensionales CFD se generan automáticamente a partir de la geometría del modelo y las condiciones limítrofes, empleando algoritmos que buscan una convergencia óptima.
• El sistema de cálculo ha sido desarrollado en torno al algoritmo SIMPLER, que pertenece a una de las familias de solución CFD más empleadas. La turbulencia se puede simular mediante el modelo k-e, el cual ha sido ampliamente investigado y documentado. Se tienen planes para incluir otros modelos para aplicaciones específicas.
• La interfaz incorpora herramientas para simular un amplio rango de condiciones limítrofes: difusores de suministro, extractores, zonas de temperaturas, entre otras. También se provee una biblioteca de componentes que permite incluir elementos como radiadores, unidades fan-coil, muebles y ocupantes en cualquier punto del modelo, incorporándolos al análisis.
• Las condiciones limítrofes pueden ser asignadas automáticamente a partir de una simulación previa con el Módulo EnergyPlus.
• Los resultados 3D y 2D se muestran mediante el sistema de gráficos OpenGL de DesignBuilder, proporcionando imágenes impactantes y de fácil lectura, así como videos de vectores de velocidad, contornos de temperatura, iso-superficies, y flujos de partículas, entre otros.