CFD in der mechanischen Trenntechnik
CHEMIE INGENIEUR TECHNIK(2007)
摘要
Die numerische Stromungsmechanik hat sich zu einem wichtigen Werkzeug bei der Analyse, dem Design und der Optimierung mechanischer Trennprozesse entwickelt. Von Bedeutung sind hierbei die Leistungssteigerung verfugbarer Rechner und die Entwicklung von mathematisch-physikalischen Rechenmodellen zur Beschreibung komplexer Transportprozesse in mehrphasigen Stromungen. Modelle zur Beschreibung freier Phasengrenzen, zur detaillierten Erfassung der komplexen Bewegung realer, nicht-kugelformiger Partikel bzw. Populationsmodelle zur Berucksichtigung von Agglomerations- und Koaleszenzprozessen berucksichtigen die klassischen Mehrphasenmodelle (Euler-Lagrange- und Euler-Euler-Modell). Im vorliegenden Beitrag werden die grundlegenden klassischen und neuen Rechenmodelle zur Beschreibung von Mehrphasenstromungen vorgestellt und anhand verschiedener Beispiele der Filtration und der Zentrifugalabscheidung erlautert. Am Beispiel von Filtrationsprozessen lassen sich Simulationsrechnungen von der makroskopischen Apparateebene bis zur mikroskopischen Einzelfaserbetrachtung mit unterschiedlichen Ansatzen durchfuhren. Die Simulation von Trennprozessen im Zentrifugalfeld bedarf der Wahl geeigneter Simulationsmodelle und Rechentechniken, die im Ergebnis zu detaillierten Aussagen uber den Ablauf mechanischer Trennprozesse und zu einem gesteigerten Prozessverstandnis fuhren, das durch experimentelle Untersuchungen alleine nicht gewonnen werden kann.
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