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Engineering- und

Software-Lösungen

für CFD und FEA

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CFD Filter

Unsere Produkte > Filtration und FSI CFD-Tools

Für die gezielte Modellierung von

hat DHCAE Tools, basierend auf der renommierten CFD-Toolbox OpenFOAM®, Erweiterungen für einen komfortablen und professionellen Einsatz von Open Source-Lösertechnologie in einem industriellen Umfeld geschaffen.

Ventilanwendung: FSI-Kopplung von OpenFOAM® und CalculiX

Modellierung von Filteranwendungen

Bereits in der Entwicklung von Filterelementen oder einer Filteranlage kann die Anströmung an den Filter optimiert werden. Dies führt zu einer

Ihr Nutzen aus der Filtermodellierung

Modellierungsansatz

Die verwendete Modellierung beruht auf einem sogenannten Euler-Lagrangeschen Ansatz, der die kontinuierliche Strömung und die dispergierten Feststoffpartikel berücksichtigt. In dem Berechnungstool wird insbesondere die Rückwirkung der Partikel am Filter auf die Strömung, wie z.B. eine fortlaufende Verlagerung der Strömung in Zonen niedrigeren Widerstands, berücksichtigt.

Zwei Ansätze stehen zur Verfügung:


Zum Arbeiten mit dem Filtersolver stehen dem Anwender zwei Möglichkeiten zur Verfügung:


Modellierung für Filteranwendungen

Die Modellierung für Filteranwendungen wird dem Anwender besonders einfach gemacht:

Support und Anpassung inklusive

In das Paket für den Filtersolver ist immer ein Support- und Anpassungspaket eingeschlossen. Hiermit passen wir die Lösungsmöglichkeiten des Tools an Ihre speziellen Bedürfnisse an. Sollten Sie z.B. eine spezielle Form der Beladungs-Charakteristik für Ihre Filter benötigen, wird diese unmittelbar von uns umgesetzt. Auch unterstützen wir Sie in der Anwendung des Solvers.

Eine Testumgebung steht für Sie bereit:

Für einen Test der Filtersimulation steht Ihnen eine komfortable Testumgebung mit Beispielen über das Internet zur Verfügung. Hier können Sie auch Ihre Filteranwendung direkt testen und abschätzen, welche Hardwareressourcen später für Sie erforderlich sein werden.

DHCAE Tools hat ein Werkzeug geschaffen, das ermöglicht, statische Fluid-Struktur-Anwendungen direkt von einer Modellierungsumgebung heraus zu lösen. Als Struktursolver können sowohl CalculiX (Open-Source) als auch Abaqus verwendet werden, wenn Abaqus in Ihrem Unternehmen zur Verfügung steht.


Der Solver ist für Solidkörper und Schalenelemente geeignet.


Er verwendet eine iterative Kopplung mit konsistenter Übertragung der Druckkräfte und Schubspannungen auf die Struktur. Die verschobene Geometrie, wie sie der Struktursolver berechnet, wird wieder zu OpenFOAM® zurückübertragen. Hier findet ein Geometrie-Update statt, und die Strömungskräfte werden von verformten Geometrien auf den Struktursolver übertragen. Dieser Vorgang wird solange fortgesetzt, bis eine Konvergenz zwischen Strömungskräften und verschobener Struktur erzielt ist.


Durch die von DHCAE Tools zur Verfügung gestellte Datenumwandlung von CalculiX-Ergebnissen zu ParaView können die Ergebnisse von Strömung und Struktur gleichzeitig in ParaView dargestellt werden.


Fluid-Struktur-Interaktionen (FSI)


FSI-Kopplung zwischen OpenFOAM® und CalculiX/Abaqus

Fluid-Struktur-Interaktionen (FSI) treten auf, wenn durch eine Strömung Kräfte auf einen elastischen Körper ausgeübt werden, die dort Spannungen, Dehnungen oder Verschiebungen hervorrufen. Andererseits kann die Strömung beeinflusst werden, wenn durch äußere Krafteinwirkung auf einen elastischen Körper Verschiebungen im Strömungsraum erzeugt werden. In beiden Fällen wird die in der reinen Strömungssimulation (CFD) übliche Annahme der starren Wand verlassen und durch die elastische Modellierung des Körpers ersetzt. Somit stellt die Fluid-Struktur-Analyse die Kopplung einer CFD-Simulation mit einem Festigkeitsproblem dar.

FSI-Anwendungen: Aufweitung eines Extrusionswerkzeuges durch Strömungskräfte

Makromodellierung: Partikelverteilung auf Filterfläche bei einem Wasserfilter

Makromodellierung: Filteranlage zur Luftreinhaltung

Meso-Modellierung mit Filterkuchenmodell

    PDF-Beschreibung                              Video                                     

CFD FSI-Kopplung
OpenFOAM-Simulationsmethoden und Berechnungsdienstleistungen

Rundum-Sorglos-Paket für Open Source-

Lösertechnologie

DHCAE Tools unterstützt den gesamten CFD/FEA-Workflow:

Software-Ergänzungen (CastNet), Dienstleistungen, Training,

Support und Löser-Erweiterungen.

FSI-Extrusionswerkzeug

Aktuelle Veröffentlichungen zu Filteranwendungen:

Ulrich Heck, Martin Becker

Ständig im Fluss: Strömungsverlagerung an Filter, CIT Plus, Okt 2016, pdf-Dokument

Ulrich Heck, Martin Becker

Customized solvers optimize filtration device design, Filtration and Separation Oct 2016, pdf-Dokument

valve_FSI_DHCAE.gif Filter-Webinar


Makro-Modellierung

    PDF-Beschreibung                              Video                                     Webinar

Ulrich Heck, Martin Becker

Macroscopic filter modelling based on computational fluid dynamics (CFD)

FILTECH-Conference 2018, Powerpoint

Ulrich Heck, Martin Becker

Multi-scale filtration process modelling based on Euler-Lagrange approaches including fluid-structure interactions

Nafems Konferenz Bamberg, 2018, pdf

Pressemitteilung zur Filtech 2019

Mesoskalenmodellierung: Partikelablagerung im Filtermedium und Kuchenbildung auf der Anströmseite eines plissierten Filters

Makromodellierung: Staubfilteranlage zur Luftreinhaltung mit mehr als 1000 Elementen