Mischtechnik
In vielen industriellen Prozessen ist die genaue Kontrolle des Mischverhaltens entscheidend, um eine gleichbleibende Produktqualität und Effizienz zu gewährleisten. Die Arbeit mit digitalen Zwillingen kann hier viel Zeit und Geld bei Prototypen sparen.
Um Mischungsqualitäten mit CFD zu bewerten, braucht es ein paar Tricks. Unsere Bewertungsmethodik quantifiziert den Durchmischungsgrad auf einer Skala von 0 bis 1. Bei einem Durchmischungsgrad von 0 beginnt die Mischung, während ein Wert von 1 eine perfekte Homogenisierung der Flüssigkeiten darstellt. Diese Bewertung erfolgt durch den Einsatz eines Markers (Passiver Skalar), der zu Beginn entweder binär oder linear definiert wird.
Unser Beispiel zeigt die Simulation eines Stabrührers mit zwei Rushton Impellern, der bereits eine gute horizontale Durchmischung, jedoch eine mangelhafte vertikale Durchmischung aufweist.
Um dieses Problem zu adressieren, haben wir eine manuelle Designiteration durchgeführt, bei der Leitbleche an der Behälterwand modifiziert wurden, um einen zusätzlichen vertikalen Impuls einzubringen. Diese Anpassung führte bereits zu einer verbesserten vertikalen Durchmischung, ohne den Leistungsbedarf für den Wellenantrieb zu erhöhen.
Die Fähigkeit, Mischungsgüte präzise zu bewerten, ist nicht nur bei manuellen Designprozessen von Bedeutung, sondern auch ein entscheidender Schritt für automatisierte Optimierungen, sowohl im Hinblick auf Effizienz als auch Mischungsqualität. Ein automatisierter Ansatz ermöglicht es, schnell und effektiv die besten Geometrien und Betriebsparameter zu identifizieren, was insbesondere in der modernen Prozessentwicklung und -optimierung von immenser Bedeutung ist.
