Rühren und Mischen

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Mischen spielt in der chemischen Industrie eine wichtige Rolle und kommt in Prozessen vor wie der Dispersion von zwei oder mehr flüssigen, pulverförmigen oder gasförmigen Inhaltsstoffen, der Deagglomeration zur Vermeidung von Klumpen oder der Homogenisierung von Mixturen. Die Simulation von Strömungen kann helfen, die Strömung in einem Rührwerk zu verstehen, kurzfristig Verbesserungen für Konstruktions- und Betriebsparameter vorzuschlagen und die Produktions- und Wartungskosten zu reduzieren.


NOGRID bietet ein großes Spektrum von Strömungsmodellen an, inklusive solcher, die man in der chemischen Industrie vorfindet. Die einzigartige Fähigkeit der NOGRID CFD Simulationssoftware, bewegte Teile im Strömungsgebiet modellieren zu können, ermöglicht die Simulation jeglicher denkbarer Rührwerkgeometrien und Betriebsarten wie beispielsweise

 

  • rotierende und gegenläufig rotierende Rührwerkflügel, die sich unter Umständen regelmäßig gleichzeitig auf und ab bewegen 
  • sich überlappende Arbeitsbereiche von bewegten Teilen, beispielsweise in Doppelschneckenrührwerken
  • freie Oberflächen bei Zulaufbereichen, verschiedene Flüssigkeitsstände oder schnell rotierende Rührwerke mit hohen zentrifugalen Kräften



NOGRIDs spezielle Stärken sind das schnelle Pre-Processing (es müssen keine Gitter erstellt werden) und die herausragend kurze Rechenzeit - sogar für komplizierte bewegte Teile, wie man sie normalerweise in Rührwerken findet.

 

Kegelförmige Mischbehälter

Dieses Beispiel zeigt einen kegelförmigen Mischbehälter mit einem einfach rotierenden Flügel. Der Ein- und Ausflussbereich wurde weggelassen. Die Herausforderung besteht in der schnellen und exakten Berechnung der freien Oberflächen.

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Abb. 1: Geschwindigkeitsfeld und freier Oberflächenfluss in einer einfachen Mischkammer, berechnet mit NOGRID points

 

Doppelschneckenrührer in einem Doppelzylinder

Doppelschneckenrührer weisen kompliziertere strömungsmechanische Phänomene als einfache Rührer auf. Gitterbasierte Simulationsmethoden scheitern normalerweise an den überlappenden Arbeitsbereichen der rotierenden Rührwerkflügel. In der NOGRID Software gibt es keinen Unterschied in der Modellierungs- und Berechnungseffizienz von Doppelschneckenrührern im Vergleich zur Modellierung und Berechnung von einfachen Rührern. 

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Abb. 2: Geschwindigkeitsfeld und freie Oberflächenströmung in einem Doppelschneckenrührer, berechnet mit NOGRID points