Transiente Mischvorgänge mit Discrete Element Modeling (DEM) analysieren

In der Praxis werden prozesstechnische Anforderungen in Form der Mischgüte und der Durchsatzleistung definiert. Die Parameter zur Beeinflussung des Mischprozesses sind beispielsweise der Mischertyp, die Mischwerkgeometrie und die Mischwerkdrehzahl. Dabei stellt sich die Frage, wie der Einfluss der Parameter quantitativ erfasst werden kann.

Liebherr-Mischtechnik GmbH hat auf Basis der DEM-Software ROCKY eine numerische Auswertemethode entwickelt, die zur Berechnung der Mischgüte dient. Dabei wird das Volumen des Mischers mit einem numerischen Auswertegitter belegt, um eine statistische Analyse vorzunehmen. Bei entsprechender Auflösung des Auswertegitters lässt sich eine statistisch ausreichend große Anzahl an Stichproben auswerten. Zudem ist eine Aussage über die räumliche Verteilung der Mischgüte im Mischer und über den zeitlichen Verlauf der Mischgüte während des Mischvorganges möglich.

Die beschriebene Methode lässt sich unabhängig vom Mischertyp und von der Geometrie des Mischers nutzen. Mit ROCKY kann der Mischprozess transient simuliert und ausgewertet werden, wobei jedoch vorschnelle Aussagen auf Basis rein visueller Eindrücke im Post-Processing zu vermeiden sind. Mit der genannten quantitativen Auswertung der Mischgüte lässt sich das Verhalten verschiedenster Mischer bewerten. Jedoch ist ein tiefgreifendes Verständnis der physikalischen Prozesse notwendig, um die Ergebnisse zu erklären und sinnvolle Verbesserungen durchzuführen.

Mit ROCKY hat Liebherr einen effizienten Optimierungsprozess für Mischer aufgebaut. Nach der Identifizierung der Einflussparameter folgt deren Beurteilung auf Basis der Mischgüte. Daraus lassen sich die optimalen Betriebsparameter ableiten.