CFD - Computational Fluid Dynamics

Et stærkt værktøj som bl.a. benyttes til computersimulation af strømning i gasser og væsker. CFD virker ved at man designer strømningsdomænet i 3D. Herefter angiver man alle overfladernes egenskaber, f.eks. overflader hvor strømninger tilgår systemet, og overflader hvor strømninger forlader systemet. Man angiver ligeledes volumen/ massen/ temperaturen/ viskositeten/ kompressibiliteten af det strømmende medie.
Beregningen kan vise 3D kurver for strømningsmediets vej gennem systemet, og man kan nu ændre geometrien af flow-domænet og derved "designe" luftstrømmen som man ønsker den

Design af flow i et SCR-system til en Scania lastbil - (Clean tech)

Et SCR system virker ved at der først tilsættes en "reaktant" til udstødningsgassen, som herefter passerer en katalysator, der er coated med en speciel overfladebelægning. Udstødningsgassens NO-indhold går nu i kemisk reaktion med reaktanten og katalysatorens overfladebelægning, hvorved de skadelige stoffer fjernes. På første billede ses det tydeligt hvad der sker hvis man ikke får blandet reaktanten (blå flowlinjer) og udstødningsgassen (orange flowlinjer) ordentligt: Reaktanten rammer kun katalysatoren lokalt, og i alt for høj koncentration. Katalysatoren har derved INGEN effekt.

For at få optimal udnyttelse af en katalysator er det nødvendigt at designe gas-strømmen således, at

  • Flowhastigheden er ensartet, og dermed lavest mulig i alle katalysatorens celler. Dette kan f.eks. opnås ved at designe en "funnel" med baffelplader der kan sprede gas-strømmen mest muligt, og med mindst mulig trykfald hen over enheden.
  • Indbygge en statisk mikseranordning som sørger for, at reaktanten blandes mest muligt op med udstødningsgassen, inden katalysatoren, som herved får størst mulig virkningsgrad.

På billede nr. 2 ses vores løsningsforslag, som går ud på, at erstatte de ovale huller i det inderste cylindrisk valset pladestykke, med "finner" hele vejen rundt. Herved skabes en cyclonisk luftstrøm, som fordeler gasstrømmen væsentlig bedre. Der benyttes det samme cylindrisk valset pladestykke, således at der ikke ændres på konstruktionens strukturelle egenskaber.

Vi har designet adskillige sådanne systemer til efterbehandling af emissioner fra dieselmotorer, både i form af Active og Passive Regeneration DPF (Diesel Particulate Filters), DOC (Diesel Oxidation Catalyzer) og SCR (Selective Catalytic Reduction) systemer.


Omrøring i beluftningstank. (WWTP)

Simulering af omrøring i beluftningstankI WWTP branchen anvendes nogle gange en tommelfingerregel om at placere omrøreren 1/3 fra den ene væg, og pegende mod 1/3 fra den modsatte væg, diagonalt i beholderen. Hvorvidt dette er optimalt, vil man kunne simulere i en 3D model vha. CFD, og med forskellige værdier for motoreffektforbrug, viskositet, samt mixerens placering.
På billedet ses en beluftningstank til iltning af slam. I bunden af beholderen sidder et stort antal tallerken-diffusorer som sørger for tilsætningen af ilt. Et antal omrørere sørger for cirkulation i beholderen, således man opnår ensartet diffundering af ilt i slammet. Dette er med til at accelerere forrådnelsesprocessen.
Der er mange ting man gerne vil optimere/ minimere i denne proces. Vi har lavet flere CFD analyser for kunder inden for WWTP.


Air humidification

Simulering af luftgennemstrømning i varmekasse

Handler om affugtning af luft til industrielt brug. Her har vi lavet adskellige flow-simuleringer, hvor det, i en 3D model, kan simuleres - og dermed bestemmes - hvor meget luft der skal tilgå de forskellige processer.
Billedet herunder viser en varmekasse hvori der sidder en række varmelegmer, som hver afgiver en varmeflux, der overføres til den gennemstrømmende luft, der herved opvarmes.

 

 

 


Statisk mixer

Static mixerTilsættes en "reaktant" til et medie, for at opnå en kemisk proces, er det vigtigt at opnå en så ensartet PPM efter mixeren som muligt. Her kan mixeren designes i 3D, og randbetingelser i form af indgang(e) og udgang for flow, angives. Herefter kan simuleringen køres, og man kan se hvordan to eller flere medier blandes. Vi har designet statiske gennemstrømningsmixere til HC injektion til Diesel Oxidations Katalysatorer samt glycol eller ureainjektion til Selective Catalytic Reduction anlæg.

 

 

 


CFD analyse og re-design af diffusorer til Aeration systemer

En eksisterende diffusor-type havde udvist udmattelsesbrud, og vi blev bedt om at finde mulige årsager, samt at komme med forslag til et nyt og forbedret design. En CFD-analyse af det eksisterende system viste, at årsagen sansynligvis var fænomenet "flutter". Flutter er en egensvingning der opstår i plane pladeelementer som sidder parallelt med flowretning i et strømmende medie. Samme fænomen opstår hvis man holder et stykke stof ud ad vinduet på en bil. Vinden vil få det til at vibrere voldsomt - det samme vil en tynd stålplade gøre. Løsningen var at fjerne alle plane flader, og i stedet udføre baffel-plader og andet i cylindriske og koniske geometrier.

CFD analyse af diffusor

Teknisk tegning af diffusor


 

Beregning af vindlast på rørbro

Til at eftervise håndberegninger har vi udført simulationer af vinlaster på flere rørbroer.

Simulering af vindtryk på rørbro


 

Køling af datacenter

En leverandør af PAC enheder (precision air condition) skal levere køleenheder til et datacenter. De ville derfor have lavet en simulering af køleeffekten, for derved at kunne placere enhederne optimalt. Derudover ville man vise kunden en temperaturprofil af rummet med de nye PAC enheder i drift....i 3D pdf

CFD analyse af Datacenter

Kontakt os

Vi hjælper dig gerne, hvis du har nogen spørgsmål.
Du er velkommen til at kontakte os her eller via nedestående informationer:

Tlf. 51 80 58 80
Mail info@libak.dk