Simulation von Befüllvorgängen von Tanks und Behältern

Befüllsimulation mit Hilfe einer Strömungssimulation (CFD)

Die Befüllung von Bauteilen kann sich als schwierig erweisen. Es sind viele Aspekte zu beachten, wie z.B. die Entlüftung, Effekte im Befüllrohr und dynamische Effekte im Medium (z.B. Wellen).

In der Regel sind die folgenden Fragestellungen beim Befüllen von Interesse:

  • gibt es nach dem Befüllen Lufteinschlüsse?
  • wie verhält sich das Fluid im Befüllrohr?
  • wie schnell sind die lokalen Strömungsgeschwindigkeiten?
  • ändert sich das Füllverhalten bei verschiedenen Temperaturen?
  • schwingt das Fluid im Tank nach (Wellen im Behälter)?
  • werden abgelagerte Partikel aufgewirbelt?
  • wie schnell kann der Behälter gefüllt werden?

Nebenstehende Animation zeigt die Berechnungsergebnisse beim Befüllen eines Tanks. Die Simulation wurde transient und mehrphasig durchgeführt (Gasphase Luft und Flüssigphase Kraftstoff).

Anhand des sich einstellenden Strömungsfeldes erfolgte :

  • Abschätzung, ob es zu einer statischen Aufladung und zur Schaumbildung kommt
  • Optimierung der Einlassrohrgeometrie
  • Optimierung der Entlüftung
  • Reduktion aufgewirbelter Partikel durch Bleche im Tank
  • Reduktion der Befüllzeit

Befüllung eines Tanks

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