Aeroacústica con Ansys CFD
12 de septiembre de 2025

Aeroacústica con ANSYS CFD: Simulación Ágil para la Reducción de Ruido

En el mundo de la ingeniería, la predicción y el control del ruido son aspectos críticos del diseño de productos. Desde la aerodinámica de un dron hasta el confort acústico en un vehículo, la simulación aeroacústica se ha convertido en una herramienta indispensable. Sin embargo, los métodos tradicionales basados en cálculos transitorios suelen ser extremadamente costosos en tiempo y recursos computacionales.

En Navarro y Soler, somos conscientes de estos desafíos. Como partners de ANSYS y con más de 30 años de experiencia, ofrecemos soluciones que no solo resuelven estos problemas, sino que optimizan el proceso de diseño. Por ello, te explicamos cómo abordar la aeroacústica de forma innovadora y eficiente a través de ANSYS CFD.

El Reto de la Simulación Aeroacústica Tradicional

Habitualmente, para analizar el ruido generado por el flujo de aire, se recurre a un cálculo transitorio. Este tipo de simulación resuelve el comportamiento del flujo a lo largo del tiempo, generando una gran cantidad de datos que luego deben ser postprocesados para extraer los resultados acústicos. Este proceso puede tardar horas o incluso días, frenando el ciclo de innovación.

La pregunta clave es: ¿podemos obtener resultados fiables sin la necesidad de una simulación transitoria completa? La respuesta está en el método de Guttin de ANSYS, una poderosa herramienta que transforma la manera de predecir el ruido.

El Método de Guttin: Eficiencia y Precisión

El método de Guttin, una derivación del modelo de Fox-Williams y Hawkins, es una técnica que permite obtener una aproximación acústica a partir de un cálculo estacionario. Este es el gran diferenciador: en lugar de simular un período de tiempo, el cálculo estacionario simplemente encuentra la solución de equilibrio del sistema.

Con esta aproximación, logramos una reducción drástica en el tiempo de procesamiento, pasando de horas a tan solo minutos. Aunque no es un reemplazo total para el cálculo transitorio de alta fidelidad, ofrece una precisión notable, con una pérdida de solo un 10-15% en los picos de presión. Este equilibrio entre rapidez y fiabilidad lo convierte en la opción ideal para las primeras fases del diseño o para iteraciones rápidas.

¿Cómo funciona la simulación en ANSYS?

Para un caso práctico, como la simulación de una hélice, el flujo de trabajo es intuitivo:

1. Modelo Estacionario

Primero, se resuelve el cálculo estacionario del flujo de aire alrededor de la hélice utilizando ANSYS Fluent. La clave es identificar las zonas con mayores variaciones de presión (generalmente las palas de la hélice), ya que son las principales fuentes de ruido.

2. Configuración del Análisis Acústico:

A partir de esta solución estacionaria, se activa el modelo de acústica. ANSYS detecta que el cálculo es estacionario y aplica automáticamente el modelo de Guttin. Se configuran parámetros como el número de pasos de tiempo por revolución para «simular» el comportamiento transitorio y el número de revoluciones para promediar los resultados.

3. Fuentes y Receptores:

Se definen las fuentes de ruido (por ejemplo, las superficies de las palas) y se colocan los receptores, que son los puntos de medición. Una ventaja clave de este método es que los receptores pueden ubicarse fuera del dominio de simulación, permitiendo medir el ruido a gran distancia, algo crucial en aplicaciones como la ingeniería aeronáutica.

4. Post-procesado:

Los datos acústicos se analizan con una transformada rápida de Fourier (FFT). Esto genera una gráfica que muestra los decibelios frente a la frecuencia, lo que permite identificar los picos de ruido y las frecuencias tonales clave. En el caso de una hélice, estos picos suelen ser múltiplos de la frecuencia de rotación.

Resultados y Valor Añadido

Gracias a este enfoque, es posible:

  • Predecir el comportamiento acústico de un diseño.
  • Localizar las principales fuentes de ruido para modificarlas.
  • Reducir significativamente el ruido generado por el sistema.
  • Ahorrar cientos de horas de cálculo en la fase de diseño.

En Navarro y Soler no solo proveemos las herramientas; te acompañamos en todo el proceso para que puedas implementar estas soluciones de manera exitosa. Nuestro soporte técnico ilimitado y la formación especializada garantizan que maximices el potencial de ANSYS.

¿Quieres llevar tus simulaciones al siguiente nivel? Contáctanos para conocer más sobre nuestras soluciones de simulación de fluidos con ANSYS.

You May Also Like