Simulação de partículas: o que é e como funciona

A simulação de partículas na engenharia existe em todos os lugares. Portanto diferentes aplicações na indústria contam com esses escoamentos:

  • leitos fluidizados
  • separadores de ciclone
  • revestidoras na indústria farmacêutica
  • transportadores
  • e muito mais. 

Simcenter STAR-CCM+ é a primeira ferramenta CAE a ter integração total do fluxo de partículas. Ou seja, os diferentes modelos disponíveis permitem simulação de partículas dispersas ou densas. Em suma, este software permite maximizar a eficiência e distribuição das partículas, ao mesmo tempo que permite minimizar o consumo de energia, evitar desgaste excessivo e otimizar o desempenho geral. Em síntese, o Simcenter STAR-CCM+ é a única ferramenta que consegue, em uma mesma interface, ter a integração entre fluxo de partículas (DEM) e escoamento de fluidos (CFD).

Simulando formatos realistas de partículas com precisão, incluindo modelos de contato, os engenheiros podem garantir o desempenho de equipamentos que envolvem fluxo de partículas. Ao mesmo tempo, é possível resolver virtualmente complexas situações físicas envolvendo partículas, reduzindo os custos de testes físicos.

A simulação de partículas do Simcenter STAR-CCM+ é composta de recursos poderosos que permitem que você crie portanto uma solução totalmente personalizada. 

Simulação de partículas: Física de contato entre partículas e com a parede

Modele o contato exato para colisões partícula-partícula e partícula-parede de forma a simular o comportamento preciso de materiais granulares.

Modele tudo, desde atrito de rolamento, coesão e impacto. Todos os modelos de contato podem ser também customizados pelo usuário.

Método dos Elementos Discretos (DEM)

O Simcenter STAR-CCM+ oferece a primeira ferramenta CAE totalmente integrada para prever e compreender o comportamento das partículas. Ou seja, seus resultados permitem portanto visualizar digitalmente o que ocorre igualmente no mundo real.

A simulação de partículas com o Método de Elementos Discretos (DEM) pode modelar com precisão o comportamento das partículas esféricas, tanto quanto com diferentes formatos. Ao contrário da maioria dos códigos, o comportamento das partículas pode ser acoplado ao escoamento de fluidos, tudo em um único software.

O modelo DEM é amplamente utilizado para simular de forma realista vários equipamentos e processo, como por exemplo:

  • leitos fluidizados
  • transportadores
  • revestimento de comprimidos
  • obstrução de fissuras em poços de petróleo
  • transporte de grãos na indústria agro
  • transporte de minério
  • entre diversas aplicações.

Interação Partícula-Fluido (DEM / CFD)

O DEM pode ser acoplado bidirecionalmente com o fluido na mesma interface gráfica, sem a necessidade de software ou licença adicional. Ou seja, capture a interação fluido-partícula através da modelagem de arrasto pelo fluido, gradiente de pressão, coesão e efeitos magnéticos. 

Simulação de Partículas com Diferentes Formatos

Com a simulação de partículas você analisa de forma virtual o comportamento real das partículas. Em outras palavras, é possível simular não somente partículas primitivas (esféricas, cilíndricas, cápsulas, poliédricas). Analogamente é possível simular também partículas compostas ou aglomerados de partículas. O conjunto abrangente de formas pode lidar com diferentes aplicações. Por exemplo, pode-se destacar manuseio de materiais a granel, processamento, leito fluidizado, rocha / solo, carvão, minérios, fibras, transportadores e revestimento de comprimidos. Em síntese, pode-se atuar com aplicações para os mais diversos setores industriais.

Adicionalmente, você pode também “desenhar” o seu próprio formato de partícula, tornando portanto a simulação mais realista.

JL Engenharia e Software: sua melhor parceira para implantar a simulação de partículas

Quer começar a usar a simulação de partículas na sua estratégia? A JL Engenharia e Software é parceira SIEMENS DIGITAL INDUSTRIES SOFTWARE com o selo Smart Partner Expert. Em outras palavras, este selo é concedido pela experiência e expertise nas aplicações práticas de ferramentas SIEMENS para simulação e otimização em engenharia.

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Fonte: https://www.plm.automation.siemens.com/global/pt/products/simulation-test/particle-flows.html