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29.06.2020 - Sponsored News

CFD-Simulationen hydraulischer Strukturen in der biologischen Wasser- und Abwasserreinigung

Die numerische Simulation von Strömungen, besser bekannt als CFD (Computational Fluid Dynamics), ist eine zuverlässige und erprobte Technik, die in den letzten Jahren das Maß an Genauigkeit und Robustheit erreicht hat, das erforderlich ist, um als Standardwerkzeug für die Analyse und Design von hydraulisch optimierten Strukturen in der Wasser- und Abwasserreinigung verwendet zu werden.

Typische Einheitsprozesse, auf welche die CFD angewendet werden kann, sind zum Beispiel: Homogenisierung oder Suspensionen, die Dispersion von flüssig-flüssigen und flüssig-gasförmigen Systemen, Sedimentation, Wärmeübertragung u. v. m. Die Möglichkeit, das gesamte Reaktorvolumen, global und auch an jeder einzelnen Stelle, lokal statistisch zu analysieren, eröffnet völlig neue Wege für das Design und die Optimierung hydraulischer Bauwerke.

Ein Beispiel dafür sind biologische Belebungsbecken, die scherempfindliche Organismen enthalten. Bis vor kurzem bestand die einzige Methode zur Auslegung der Mischausrüstung darin, den gemittelten Geschwindigkeitsgradienten (auch als G-Wert [1/s] bekannt) integral zu berechnen. Mithilfe der CFD-Simulation können Scherkräfte und Geschwindigkeitsgradienten lokal quantifiziert und analysiert werden. Die statistische Auswertung volumetrischer Daten kann helfen, das Reaktorverhalten besser zu verstehen, um Prozesse zu optimieren.

Somit verändern Numerische Methoden wie CFD radikal die Art und Weise, wie Ingenieure und Wissenschaftler Rührkesselreaktoren untersuchen, analysieren und optimieren können. Dies bedeutet für die Industrie, dass die Entwicklung effizienterer Designs, verkürzte Entwicklungszeiten und eine Reduzierung der Gesamtentwicklungskosten erzielt werden.

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Geschwindigkeitsgradienten in der Nähe eines Rührelements

Webcode: 20200626_006