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Strömungssimulationen mit CFD

Numerische Strömungssimulationen mit CFD (Computational Fluid Dynamics) sind bei EKATO fester Bestandteil der Forschungs- und Entwicklungsarbeit. CFD gibt präzise Einblicke in die Strömungsvorgänge an den Rührorganen und im Rührbehälter.

Damit können einerseits Rührorgane optimiert werden, so dass sie die Prozessanforderung mit minimalem Leistungseintrag effizient erfüllen.

Zur Auslegung des Rührprozesses ist die Kenntnis der Geschwindigkeitsverteilung im Rührbehälter erforderlich, nur so können Zonen geringer Mischintensität vermieden und Einbauten wie Einspeisevorrichtungen oder Wärmetauscher optimal positioniert werden. CFD berechnet auch die hydraulischen Belastungen durch die Anströmung solcher Bauteile, welche dann die Grundlage für die Auslegung mit der Finiten Elemente Analyse (FEA) bilden. Durch die Visualisierungs-Tools von CFD können diese Sachverhalte auch sehr anschaulich dargestellt werden.

Die Kenntnis der Turbulenzintensität im Behälter ist die Grundlage für die Auslegung vieler Rührprozesse. Das Dispergieren von Gasen oder Flüssigkeiten oder die Beanspruchung empfindlicher Kristalle wird von den Turbulenzgrößen gesteuert. CFD liefert die örtliche Verteilung dieser Größen und erlaubt so z.B. den Vergleich unterschiedlicher Rührertypen im Hinblick auf ein optimales Ergebnis. Auch der Wärmeübergang an Rohrschlangen, Rohrbündeln oder Plattenwärmetauschern kann auf diese Weise berechnet werden, unabhängig von der Komplexität der Wärmetauschergeometrie.

Die Durchmischung und daraus resultierende Konzentrations- und Temperaturverteilungen im Behälter lassen sich mit CFD in Batch- und kontinuierlichen Prozessen verfolgen. Damit können nicht nur Totzonen entdeckt und vermieden werden, sondern ein optimales Konzept eines Reaktors, Kristallers oder Fermenters entwickeln.  

Ekato ergänzt sein umfassendes Know How der Rühr- und Mischtechnik zur Auslegung der Kundenprozesse mit modernsten Tools wie der numerischen Strömungssimulation CFD. Diese erweitert die Möglichkeiten der Versuchstechnik in den Labor- und Pilotanlagen der Forschungs- und Entwicklungsabteilung. Damit steht den Kunden aus der Prozessindustrie ein umfassendes Dienstleistungsangebot zur Entwicklung profitabler Lösungen zur Verfügung. 

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