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Engineering- und

Software-Lösungen

für CFD und FEA

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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.

Entwicklung von FSI-Kopplung von OpenFOAM® und CalculiX

Das Simulationstool kann überall dort eingesetzt werden, wo feste Partikel aus Gasen oder Flüssigkeiten mit dünnen Filtermedien in einer Anlage oder einem Gerät abgetrennt werden.

Modellierung von Filteranwendungen

Bereits in der Entwicklung, ohne einen Prototyp zu bauen, 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.


Der Filter wird durch eine Fläche modelliert. Dies ermöglicht eine einfache Erstellung im CAD-System und stellt eine weit geringere Anforderung an die Netzgenerierung als eine volumenbasierte Modellierung.


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.

Unseren Artikel "Smart simulation solution" finden Sie in der Mai-Online-Ausgabe der Fachzeitschrift International Process Engineer (auf Seite 36).


CFD Filtersimulation

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.


Ihr Nutzen aus der Modellierung für Kunststoffanwendungen

Die Kombination der GUI-basierten Pre-Prozessing-Fähigkeiten von CastNet mit den erweiterten Lösungsmöglichkeiten des hervorragenden Strömungssimulations-Lösers OpenFOAM® ermöglicht eine effiziente Werkzeugauslegung für eine Vielzahl von Anwendungsgebieten in der Kunststoffverarbeitung.

Nicht-Newtonische Materialmodelle

Für die Modellierung des strukturviskosen Fließverhaltens von Polymeren können alle gängigen Viskositätsgesetze unterstützt werden, beispielsweise:

Für einen zuverlässigen und stabilen Simulationsverlauf bietet der Polymer-Löser weitere Unterstützung für den Anwender, z.B.:

Schneller zur Lösung mit stabilen und genauen Simulationsmethoden

Berücksichtigung von Temperatur-Einfluss

Viele Verarbeitungsvorgänge bei Kunststoffen erfordern eine besondere Berücksichtigung der Schmelzetemperatur


Fluid-Struktur-Interaktionen (FSI)

Vorankündigung:

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

Partikelverteilung auf Filterfläche bei einem Wasserfilter

Filteranlage zur Luftreinhaltung

CFD Filteranlage

Suchen Sie einen ausgewiesenen Experten, der Sie auch in der Optimierung von Extrusionswerkzeugen mit Simulationsmethoden berät und Ihre Mitarbeiter schult, Extrusionsprozesse effizient auszulegen?


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INO - Ingenieurbüro für Numerische Optimierungsmethoden

Webseite: http://www.extrusionswerkzeuge.de/


Modellierung von Kunststoffanwendungen

Durch die Simulation von Kunststoffschmelzen können die Fertigungsprozesse erheblich optimiert werden.

Insgesamt werden die Kosten für die Herstellung von Extrusionswerkzeugen sowie die Produktionskosten im laufenden Betrieb deutlich reduziert.

Vielfältige Ergebnisausgabe aus dem Polymersolver

Optimierung von Austrittsprofilen

Workflow mit dem Polymersolver

Temperaturverteilungen

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CFD Optimierung CFD Workflow CFD Temperaturverteilung 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