Strömumgssimulation von Flüssigkeiten und Gasen
Strömungssimulation von Flüssigkeiten und Gasen
In vielen technischen Prozessen ist eine gezielte, ideale Führung von flüssigen und gasförmigen Medien notwendig, um die Qualität des Prozesses sicherzustellen. Die genaue Analyse des Bewegungsverhaltens der Fluide ist dabei experimentell oft kaum möglich. Die Strömungssimulation bietet eine zuverlässige und kostengünstige Alternative zur Bestimmung des Strömungsverhaltens. Dabei wird das Bewegungsverhalten des Mediums in verfahrenstechnischen Prozessen numerisch nachgebildet und analysiert. Durch die Untersuchung von Druck- und Geschwindigkeitsverteilungen sowie Stromlinien lassen sich z. B. Pumpen und Ventilatoren auslegen, optimierte Strombrecher oder Leitbleche in Strömungsbereichen integrieren ,oder Rührer und Mischwerkzeuge entwerfen.
Thermische Simulationen und Mehrphasensysteme
Darüber hinaus können durch thermische Simulationen u. a. Trocknungsprozesse mit Luft oder Heißdampf, Wärmeübertrager oder Wärmespeicher optimiert werden. Je nach Anforderung des Prozesses können laminare oder auch turbulente Strömungen ebenso simuliert werden wie Mehrphasensysteme (mehrere Fluide mit freier Oberfläche), nichtnewtonsche Medien bis hin zu partikelbeladenen Fluiden. Die Simulationsergebnisse ermöglichen eine genaue Analyse der Prozesse, die gezielte Detektion von problematischen Bereichen und die optimale Gestaltung relevanter Maschinenteile. Mit geringem Aufwand lassen sich in der Simulation verschiedene Optimierungsvarianten testen und vergleichen, um die ideale Lösung schnell und effizient zu ermitteln.
Praktische Einsatzmöglichkeiten von Fluidsimulationen:
- Mischsysteme
- Trennverfahren (Abscheider, Zyklone, Zentrifugen)
- Trocknungsprozesse
- Kanal- und Rohrströmungen
- Pumpprozesse
Benötigte Informationen
- Geometriedaten des Prozessraums bzw. der Maschine, bevorzugt als CAD-Modell (.stp, .iges, u.a.)
- Prozessparameter (z. B. Druckbedingungen, Einlassgeschwindigkeiten, Drehzahlen)
- Eigenschaften des Materials (Dichte, Viskosität, Wärmeleitfähigkeit u.a.)