Simulation Rühren und Mischen von Glas

Abb 1: Glasschliere verschwindet durch Diffusion, chemische Reaktion oder durch Dehnung

Abb 2: Animation der Partikelpfade über viele Rührerzyklen

Die Simulation von Rühr- und Mischvorgängen in der Glasindustrie kann hervorragend mit der CFD Software NOGRID points durchgeführt werden. Der Zweck des Rührens in der Glasindustrie ist die Homogenisierung des Glases, also die Herstellung von einheitlichem, homogenem Glas. Rührgeräte arbeiten unter hohen Temperaturen unter hoher mechanischer Beanspruchung. Deshalb müssen sie robust sein und haben oft große Anteile an Platin oder Platinlegierungen. Obwohl die benutzten Rührer, Rührstäbe, Mischer, Homogenisierer, Schneckenkolben (screw plunger) und Kolbenrührer (plunging stirrer) generell sehr effektiv arbeiten, verlässlich sind und eine vorhersagbare Lebensdauer haben, sind niedrigere Kosten und verbesserte betriebliche Effizienz vorrangige Ziele für die Zukunft.

Finden Sie durch Simulation das optimale Rührerdesign und erzielen Sie beste Produktqualität 

Die Rührer-Applikation von NOGRID points analysiert kontinuierlich arbeitende Rührsysteme und hilft, das optimale Rührerdesign zur Erreichung der besten Produktqualität zu finden. Wir haben herausgefunden, dass die beste Art, die Qualität eines bestimmten Rührers zu messen, die Deformation einer Masse ist, die durch das Rührsystem strömt. Wir haben die lokale Deformation der Masse über den gesamten Weg durch das Rührsystem integriert. Das Ausmaß der Deformation indiziert, wie die Masse gedehnt wurde. Eine hohe Deformation bedeutet, dass Schlieren oder Knoten, die den Rührer durchlaufen, zu einer sehr langen Masse gedehnt werden und als Endergebnis schließlich verschwinden und die Produktqualität nicht länger beeinflussen.

NOGRID vereint die Fähigkeiten Formgebungsprozesse und bewegte Teile im Definitionsbereich zu berechnen:

  • Einfache und intuitive Modellierung
  • Die Berechnung kann in 2D oder voll 3D erfolgen, wobei die kompletten Navier-Stokes-Gleichungen gelöst werden
  • Bewegung von Rändern, Wänden oder ganzen Körpern
  • Frei definierbare Materialeigenschaften durch Gleichungen oder Kurven auch für nicht-newtonsche Fluide
  • Mehrphasenströmungen mit beliebigen Materialkombinationen
  • Bewegung von Körpern im Fluid, Fluid Structure Interaction (FSI)

Rührsysteme können Glasdefekte erzeugen oder beheben

In der Glasindustrie werden Homogenisierungssysteme verwendet, um die Produktqualität zu steigern. In der Praxis kann - abhängig vom Formungsprozess - beobachtet werden, dass ein Rührsystem Glasdefekte sowohl erzeugen als auch beheben kann. Mit dem physikalischen Modellieren von Rührsystemen kann man leicht zeigen, wie Partikeltracer der Strömung folgen und was passiert, wenn die Tracer die an die Rührpropellerflügel grenzenden Bereiche durchdringen. Die Startposition der Tracer kann variieren, aber die isokinetischen Konditionen müssen angewendet werden. Angenommen, Dichte und Viskosität der Tracer entsprechen den Fluideigenschaften, zeigt die physikalische Modellierung von Rührsystemen viele Effekte, die zum Verständnis der Strömung in Rührsystemen beitragen.

Simulation liefert Informationen über Mischqualität

Um detaillierte Informationen über die Mischqualität eines bestimmten Rührsystems zu erhalten, verwenden wir mathematische Simulation. Hier analysieren wir Partikeltracer auf ihrem Weg durch das Rührsystem. Wichtige Ergebnisse sind die Länge des Pfades, die Verweilzeit sowie die Verformung eines mathematischen Volumens. Insbesondere die Information über das Strecken eines bestimmten Volumens entlang des Partikelpfades zeigt die Qualität des Mischprozesses an.

Die Materialeigenschaften von echten Dehnungsstreifen können sich jedoch von denen der Glasschmelze unterscheiden. Um diesen Effekt zu modellieren, haben wir ein Tool entwickelt, mit dem ein Volumen mit eigener Dichte und Viskosität berechnet werden kann. Dieses Volumen folgt nicht mehr den Strömungslinien des Fluids, sondern findet abhängig von mechanischen Kräften und dem Wandabstand seinen eigenen Weg durch das Rührsystem.

Stärken der Nogrid Software

Unsere Stärke ist das schnelle Preprocessing, da unsere Software auf einer gitterfreien Methode basiert - es muss kein Netz für das Fluidvolumen in 3D oder für die Fluidfläche in 2D generiert werden. Dies führt zu einer besonders kurzen Modellierungszeit (auch für komplizierte Modelle), so dass Sie im Vergleich zu gitterbasierten CFD-Softwareprodukten viel Zeit sparen können. Die gitterfreie Methode ist stark bei der Berechnung von bewegten Teilen oder bei der Berechnung von komplexen freien Oberflächen.
Wie Sie im Bild unten sehen können, benötigt man für die Ränder der Geometrie nach wie vor ein Netz, damit die inneren finiten Punkte den Rand detektieren können. Die Ränder müssen also vernetzt werden und die finiten Volumenpunkte im Inneren werden während der Simulation automatisch generiert.
Easy Modelling with NOGRID CFD Software

Einfache und schnelle Modellierung: Geometrie erzeugen und Ränder vernetzen, Fall aufsetzen und Simulation starten

Was kann die NOGRID Strömungssimulationssoftware für Sie tun?

 

Verlässliche industrielle Prozesse sprechen für sich und sind verantwortlich für den Erfolg eines Unternehmens. Für viele Prozesse spielt das Strömungsverhalten des Fluids eine wichtige Rolle für den Erfolg. Da industrielle Designs oft sehr komplex sind, gibt es verschiedene Faktoren, die in Fluidströmungs-Anwendungen wichtig sein können. Durch eine CFD-Simulation mit einer professionellen Software können Sie Ihre Prozesse simulieren und relevante Parameter berücksichtigen: Die Anwendung von NOGRIDs numerischer Strömungssimulationssoftware ermöglicht es Ihnen, die Fluidströmung, den Wärme- und Massenübergang sowie eventuell stattfindende chemische Reaktionen zu berechnen und vorherzusagen, zu analysieren und zu bewerten und gibt Ihnen die Möglichkeit, Ihre Prozesse zu optimieren. Die Simulation bildet also eine Basis für bessere Design-Entscheidungen.
Die Strömungssimulationssoftware von NOGRID ist ein gitterfreies Tool mit erstaunlicher Flexibilität, Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Robustheit. Die Software liefert qualitativ hochwertige Ergebnisse für ein weites Feld von Fluidströmungs-Anwendungen.

 

Warum sollten Sie sich für NOGRID Strömungssimulationssoftware entscheiden?

 

Zusätzlich zum Experiment bzw. zu Produktionsversuchen hilft die NOGRID Strömungssimulationssoftware die Bewertung für Ihre Designs zu verbessern und die Entwicklungsgeschwindigkeit Ihres industriellen Prozesses zu steigern.

Zu lernen, wie sich die Fluidströmung verhalten wird und wie sicher industrielle Prozesse oder Prozessschritte funktionieren, lässt Ihr Wissen von Simulation zu Simulation wachsen. Sie bekommen ein besseres Verständnis für Ihre Prozesse, was wiederum zu enormen Einsparungen von Herstellungskosten und - zeit und gleichzeitig zu einem Endprodukt von hoher Qualität führt. Durch Simulation erhalten Sie bessere Konstruktions- und Betriebsparameter, eine deutlich bessere Dokumentation Ihres Entwicklungsprozesses,  steigende Planungssicherheit und Sie sparen Zeit und Geld dadurch, dass Sie Ihr Produkt schneller auf den Markt bringen können.

 

Training

 

In unserem zwei-Tage Trainingskurs werden Sie lernen, wie man die NOGRID CFD/CAE Software effizient einsetzt. Unser technischer Support hat Erfahrungen in vielen Disziplinen und kann Ihnen zeigen, wie man schwierige Fälle bewertet, behandelt und löst.

Für mehr Details bitte hier weiterlesen: Trainingskurse →

 

Technischer Support

 

Wir bieten den kompletten technischen Software Support an. Von der ersten Minute an, ab der Sie die Software nutzen, können Sie uns über Telefon oder E-Mail erreichen. Schreiben Sie uns, wir sind Ihnen gerne behilflich.

Für mehr Details bitte hier weiterlesen: Software Support

 

Service

 

Oft sind Zeit und Ressourcen knapp bemessen, so dass die Vergabe von Simulationsaufgaben eine attraktive Möglichkeit sein kann, um schnell und kostengünstig anstehende Aufgaben zu bearbeiten. Basierend auf unserem Know-how können wir eine Fülle von Serviceleistungen auf dem Gebiet der Simulation von Strömungen anbieten.
Wir modellieren und entwickeln für Sie. Sie brauchen hierfür keine NOGRID-Software Lizenz zu kaufen. Wir bieten Ihnen einen individuellen Berechnungsservice für Ihre Verfahren und Prozesse an, der genau auf Ihre Wünsche zugeschnitten ist.

Für mehr Details bitte hier weiterlesen: Simulation Services →

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Göttelmannstr. 13B
55130 Mainz, Germany
info@nogrid.com

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