Analizy cieplno-przepływowe w oparciu o metody numerycznej mechaniki płynów (CFD)
Optymalizacja pracy urządzeń przemysłowych wymaga często szczegółowego poznania przebiegu zjawisk fizykochemicznych. Istotna jest bowiem nie tylko informacja o miejscowych wartościach temperatury, ciśnienia czy stężenia związków chemicznych, ale również informacja o rozkładach najważniejszych parametrów termodynamicznych w całej analizowanej objętości. Zastosowanie w tym celu dostępnych metod pomiarowych jest ograniczone zazwyczaj przez panujące warunki termiczne (wysoka temperatura, duże zapylenie gazów itp.) lub wiąże się z poniesieniem wysokich nakładów inwestycyjnych (specjalistyczne metody pomiarowe). W konsekwencji urządzenia przemysłowe narażone są w większym stopniu na spadek efektywności ich działania i/lub szybsze zużycie podzespołów, co zwiększa ryzyko wystąpienia awarii oraz pociąga za sobą konieczność poniesienia dodatkowych kosztów eksploatacyjnych.
Obecnie istnieje jednak skuteczne rozwiązanie pozwalające na sprostanie przedstawionym problemom, którym jest wykorzystanie metod numerycznej mechaniki płynów (CFD – Computational Fluid Dynamics). W takim przypadku za pomocą specjalistycznego oprogramowania komputerowego budowany jest model matematyczny analizowanego obiektu (zbiornika, wymiennika ciepła, kotła energetycznego, odcinka rurociągu transportującego medium technologiczne itp.) odzwierciedlający jego najważniejsze parametry konstrukcyjne oraz termodynamiczne. Następnie przy wykorzystaniu kodów matematycznych analizowany jest przebieg procesów fizykochemicznych zachodzących w wyodrębnionym obszarze obliczeniowym takich jak, wymiana masy i pędu, turbulencja, przepływ ciepła, czy spalanie paliw płynnych lub stałych (przepływy jedno i wielofazowe). Wyniki przedstawiane są zaś w przyjaznej dla oka formie kolorowych rysunków i wykresów, pozwalających na szybką identyfikację występujących problemów technologicznych.
Uwzględniając coraz większą potrzebę dogłębnego poznawania przebiegu zjawisk fizykochemicznych pozwalającego na optymalizację procesów cieplno-przepływowych, firma EXERGON prowadzi analizy komputerowe w oparciu o metody numerycznej mechaniki płynów. Zakres świadczonej usługi jest bardzo szeroki. Obejmuje on zarówno najprostsze urządzenia i układy którym towarzyszy przepływ masy, pędu i energii, jak i skomplikowane aparaty chemiczne. Do obliczeń wykorzystywane jest najczęściej oprogramowanie ANSYS Fluent, jednak obliczenia mogą być prowadzone również przy wykorzystaniu pakietu OpenFOAM.
Osoba do kontaktu:
Marcin Liszka, marcin.liszka@exergon.pl, +48 501 413 447
