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Strömungsanalyse in einer Reinigungsanlage mit ANSYS CFX

Wirbelbildungen erkennen und durch entsprechende Konstruktionsänderungen verhindern

Strömungsanalyse in einer Reinigungsanlage mit ANSYS CFX

Aufgabe

Ständig wachsende Anforderungen an Qualität und Sauberkeit von Produkten erfordern von der heutigen industriellen Teilereinigung immer komplexere Reinigungsanlagen. Dazu sind nicht nur leistungseffiziente Gebläse notwendig, sondern auch Konstruktionen, die einen gleichmäßigen Ausblasdruck in den jeweils erforderlichen Ausprägungen garantieren. Um diese Anforderungen zu erfüllen, sollte eine Abblasanlage für das Entfernen von Reststaub vor der Lackierung von PKW-Karossen anhand von Strömungsanalysen untersucht und optimiert werden.

Lösung

Die Strömungsverhältnisse innerhalb der Abblasanlage wurden mit ANSYS CFX am Halbmodell berechnet. Dazu wurde am Einlass ein Massenstrom vorgegeben, der vom vorher bestimmten Lüfter erzeugt wird. Die Berechnungen lieferten die Geschwindigkeiten und Drücke an den Auslassdüsen. Somit konnte überprüft werden, ob der gewählte Lüfter die Anforderungen erfüllt. Da durch die Berechnungen die Strömungsverhältnisse im gesamten Kanal vorlagen und nicht nur an den Auslassdüsen, konnten konkrete Vorschläge zur Verbesserung des Strömungsverlaufs im Kanal gemacht werden. Infolge dessen ließen sich Wirbelbildungen erkennen und durch entsprechende Konstruktionsänderungen verhindern.

Nutzen für den Kunden

Die durchgeführten Simulationen und das damit erhaltene Wissen über das Strömungsverhalten der Anlage bilden die Grundlage für die Verbesserung der Strömungsführung. Dieses ist besonders dann hilfreich, wenn es sich wie in diesem Fall, um eine Sonderausführung einer Anlage handelt, für die bisherige Erfahrungswerte nur eingeschränkt genutzt werden können. Anhand der Simulationsergebnisse lässt sich der Druckverlust zwischen Ein- und Auslass weiter verringern und die gleichmäßige und hohe Austrittsgeschwindigkeit der Luft an den Schlitzdüsen gewährleisten. Durch die sehr exakte Vorhersage des Strömungsverhaltens können passgenaue und energetisch optimierte Gebläse eingesetzt werden. Das senkt nicht nur die Anschaffungskosten, sondern auch die Betriebskosten erheblich.

Anwendungsfall_Sturm.pdf

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