Chemische Verfahrenstechnik

Chemische Verfahrenstechnik

In der Verfahrenstechnik ist der effiziente Einsatz von Chemie, Physik, Mathematik und Ökonomie der Schlüssel zur erfolgreichen Gestaltung komplexer und großtechnischer Produktionsketten. Detaillierte Prozesskenntnisse können verborgene Potenziale in einer bestehenden Produktionskette oder einem Anlagendesign freisetzen.

Die virtuelle Modellierung einzelner Prozesse kann bereits in frühen Planungsphasen durchgeführt werden. Daraus ergeben sich Gestaltungsvorschläge oder optimierte Prozessparameter in einer bestehenden Produktionskette.

Mit MESHFREE bieten wir ein Virtualisierungswerkzeug an, das durch Simulation detailliertes Wissen über einzelne Prozessschritte generieren kann, die von fluiddynamischen und thermodynamischen Phänomenen bestimmt werden. Dabei können auch Nicht-Newtonsche Fluide berücksichtigt werden.  Mögliche Anwendungen sind:

  • Statische und dynamische Misch- und Rührprozesse
  • Formfüllprozesse – ggf. mit Expansion der betrachteten Fluide

MESHFREE Anwendungsfälle – Chemische Verfahrenstechnik

Statisches Mischen

Statische Mischer, wie z. B. Kenics-Mischer, bestehen aus mehreren in Reihe geschalteten spiralförmigen Einheiten. Das Strömungsfeld im Inneren des Mischers verteilt die Phasen. Geringfügige Änderungen der Konstruktion oder der Randbedingungen können sich erheblich auf das Mischergebnis auswirken. Eine MESHFREE-Simulation kann eine Designanalyse liefern, bevor der erste Prototyp gebaut wird. Ingenieure können wertvolle Schlussfolgerungen ziehen, indem sie den zu erwartenden Dispersionsgrad anhand der Simulationsergebnisse bewerten. Außerdem kann das Mischungsergebnis natürlich auch grafisch analysiert werden.

Datenschutz und Datenverarbeitung

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Dynamisches Mischen und Rühren

Im Unterschied zu statischen Mischern wird bei dynamischen Mischern und Rührern das Strömungsfeld für den Mischprozess durch die Bewegung von Rührflügeln erzeugt. Im Gegensatz zu netzbasierten Methoden ist MESHFREE in der Lage, die sich schnell bewegende Geometrie auf natürliche Weise zu handhaben, und der Benutzer kann Bewegungen sehr intuitiv in die Simulation integrieren.

Zur Veranschaulichung des Mischvorgangs sind die Flüssigkeiten virtuell eingefärbt.

 

 

Füllung von Formen

Formfüllungsprozesse kommen in vielen industriellen Anwendungen vor. Dabei handelt es sich häufig um nicht-newtonsche Flüssigkeiten, die temperaturbedingten Ausdehnungs- und Aushärtungsprozessen unterliegen, wie z. B. beim Spritzgießen von Polymerschmelzen. Häufige Fragen in diesem Zusammenhang sind:

  • Ist die Gießform für den vorgesehenen Prozess geeignet?
  • Können die Prozessparameter so optimiert werden, dass kein Abfall entsteht?

MESHFREE ist ein Werkzeug, das die Analyse virtuell unterstützt. Ein spezieller Algorithmus kann auch Umschließungen modellieren, ohne dass eine zusätzliche Phase für Luft eingefügt werden muss.

Mold Filling
© VOLKSWAGEN AG
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