Monifaasilaskenta
Virtauslaskenta mahdollistaa eri faasien samanaikaisen mallintamisen vaativissa teollisissa prosesseissa.
Virtauslaskennassa voidaan huomioida useampi faasi yhtäaikaisesti: kaasu-neste, kaasu-kiinteä ja neste-kiinteä, tai jopa kaikki kolme faasin muotoa yhtäaikaisesti. Useamman faasin samanaikainen huomioiminen on usein välttämätöntä vaativien prosessien ja laitteiden kehittämiseksi, kuten esimerkiksi reaktorit tai pesurit.
Vapaan nestepinnan (kaasu-neste) mallinnusta hyödynnetään esim. laivojen runkolaskennoissa ja sekoittimien suunnittelussa. Partikkelilaskennat (kaasu-kiinteä tai neste-kiinteä) sopivat hyvin erotusratkaisujen ja palamisen mallintamiseen. Isoilla kiintoainemäärillä voi myös olla tarvetta käyttää DEM-laskentaa (Discrete Element Method) jossa voidaan huomioida partikkeleiden välinen vaikutus. DEM-laskennassa voidaan myös tutkia vuorovaikutusta ympäröivään nesteen tai kaasuun.
Myös lämmönsiirrossa faaseilla ja faasimuutoksilla on merkittävää vaikutusta prosesseihin, missä esimerkiksi haihtuminen ja kondensaatio on tärkeitä huomioitavia ilmiöitä.
Animaatio kuvaa pakokaasun virtausta pakoputkessa, jossa ureaa injektoidaan virtaavaan kaasuun haittalevyn takaa. Urea sekoittuu pakokaasuun ja kulkeutuu laajempaan osaan, jossa se kohtaa katalysaattoripinnat ja osallistuu kemiallisiin reaktioihin, joissa haitalliset pakokaasukomponentit muunnetaan haitattomiksi yhdisteiksi (NOₓ → N₂ + H₂O). CFD-simulaation avulla voidaan optimoida sekoittuminen, reaktio-olosuhteet ja komponenttien geometria jo suunnitteluvaiheessa, parantaa päästöjen hallintaa sekä vähentää kokeellisen kehitystyön tarvetta.
Palvelut ja osaaminen
- Partikkelilaskenta – DPM ja DEM
- Vapaat nestepinnat – VOF
- Kontinuumien (Euler) monifaasilaskenta
- Sekoitussäiliöt
- Kemialliset reaktorit
- Erotusmenetelmät
- Faasimuutokset
Ota yhteyttä
Haluatko tietää lisää?
Ship simulation in rough seas
The Elomatic technical analysis team has been developing and testing the methods for ship hydrodynamics simulation in rough seas.
The ships sail most of the time in wave conditions which differ from the specified promised speed test conditions. The calm sea conditions are closer to reality for very big ships, as typical wave conditions and their impact remain relatively small. However, for a ship scale with a length of 100m and under, the wave impact on ship behavior becomes more essential. To design ships of that length and meet real conditions with as high performance as possible, the computational dynamics should be used as much as for calm sea conditions.
Finding the full potential of CFD – Elomatic
CFD, or Computational Fluid Dynamics, is a method that is often utilized only for the post-design phase, although it is very well suited for wider and efficient use throughout the design process. Optimal use of CFD analysis generally shortens projects’ lead times and improves product assessment. It also provides an excellent basis for preparing digital twins. In process modeling tasks, CFD is an excellent tool for studying the components, for example.
Not only colorful pictures – CFD saves time and money
Did you know that by using computational fluid dynamics (CFD) you can save as much as 80 % in design time and 60 % in design costs? During the past 20 years, I’ve been lucky enough to participate in many interesting simulation projects both in Finland and abroad and have seen how clients have received instant help. But what is CFD really? Where can it be applied and why should it be utilized?