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Strömungsmechanik
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Partikelsimulation

Mehrphasenströmungen mit Ansys Fluent

Übersicht

Seminar eLearning Experte

Lernen Sie Strömungen mit Blasen, Tropfen, Partikeln und freien Oberflächen zu simulieren und zu verstehen. Diese Schulung wird als 3-tägiges Seminar angeboten oder alternativ als eLearning-Kurs mit freier Zeiteinteilung.

Dauer
3 Tage

Voraussetzungen
Grundwissen in Ansys Fluent

Verwendete Software
Ansys CFD

Nutzen
  • Grundlagen zu Simulation mehrphasiger Strömungen erlernen
  • Überblick über die verfügbaren Modelle und Hinweise zur Modellauswahl
  • Lösungsstrategien und Setup für praktische Aufgaben erlernen
  • Übungen für unterschiedliche Klassen von Mehrphasenströmungen

Beschreibung

In natürlichen und industriellen Prozessen finden sich vorwiegend Mehrphasenströmungen. Die Herausforderung besteht darin, zu entscheiden, ob die Phasengrenze im Detail abgebildet oder das makroskopische Verhalten der dispersen Phase berücksichtigt werden soll. Unabhängig davon, ob es sich um eine Blase, einen Tropfen oder ein festes Partikel handelt, bietet Ansys Fluent eine Vielzahl von Modellen für die Mehrphasen-CFD.

Ein Simulationsmodell in Ansys Fluent aufzusetzen, erfordert sowohl theoretisches Wissen als auch praktische Erfahrung. In dieser Schulung erhalten Sie eine kompakte Übersicht über die verschiedenen Modelle und Hinweise zur Auswahl geeigneter Ansätze für Ihre Fragestellung. Da die Modellierungsansätze für Mehrphasenströmungen vielfältig sind, betrachten wir unterschiedliche praktische Beispiele zur Veranschaulichung.

CFD-Anwender in Bereichen wie Verfahrenstechnik, Mischtechnik, Befüllungsvorgängen, Schiffsbau, Wasserbau, Umweltingenieurwesen, Pharmazeutische Industrie, Filtertechnik, Anlagenbau oder Öl- und Gasindustrie können von der Anwendung dieser Modelle profitieren.

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Verschaffen Sie sich einen ersten Eindruck und testen Sie das erste eLearning Modul dieser Schulung ganz unverbindlich. Keine Kosten, keine Kündigungsfrist.

Detaillierte Agenda für diese 3-tägige Schulung

Tag 1

01 Eigenschaften und Klassifizierung von Mehrphasenströmungen

  • Einführung
  • Anwendungsbeispiele
  • Klassifizierung von Mehrphasen-strömungen und Strömungsregime
  • Kopplung der Phasen: Interaktionsgrad

02 Modellierungsansätze für Mehrphasenströmungen

  • Diskrete (Euler-Lagrange) Beschreibung disperser Systeme
  • Kontinuumsbeschreibung (Euler-Euler) disperser Systeme
  • Phasengrenzenauflösende Beschreibung
  • Rolle wichtiger Kenngrößen
  • Demonstrator: Modellierung von Tropfenabscheidung

03 Vereinfachtes Mischungsmodell für disperse Systeme (Mixture Model)

  • Ein-Fluid-Kontinuumsansatz
  • Algebraic-Slip-Model
  • Annahmen und Anwendungsgrenzen
  • Modellerstellung und Lösereinstellungen
  • Übung: Kavitation bei der Durchströmung eines Ventils

04 Einführung in das Multi-Fluid-Modell für disperse Systeme (Eulerian Model)

  • Euler-Euler-Kontinuumsansatz
  • Annahmen und Grenzen der Anwendung
  • Modellierung des Impulsaustausches: Wechselwirkungskräfte
  • Modellerstellung
  • Übung: Hydrodynamik im Blasensäulenreaktor

Tag 2

05 Disperse Gas-Flüssig-Strömungen mit dem Multi-Fluid-Modell

  • Spezifische Aspekte der Modellierung von Gas-Flüssig-Strömungen
  • Wechselwirkungskräfte für Gas-Flüssig-Strömungen
  • Lösereinstellungen
  • Übung: Blasenströmung im vertikalen Rohr

06 Gas-Feststoff-Strömungen mit Multi-Fluid-Modell (Euler-Granular Model)

  • Besonderheiten von Gas-Fest-Stoffströmungen
  • Modellierung der Partikel-Partikel-Interaktion: kinetische Theorie granularer Fluide (KTGF)
  • EMMS und filtered Two-Fluid Model für die Berechnung großer Systeme
  • Lösereinstellungen
  • Übung: Wirbelschicht mit nutzerdefiniertem Widerstandsbeiwert

07 Grundlagen des Discrete Phase Models (DPM) für niedrig beladene Systeme

  • Euler-Lagrange-Ansatz
  • Stationäres DPM: Partikeltrajektorien
  • Annahmen und Grenzen der Anwendung
  • Ein-Wege- und Zwei-Wege-Kopplung
  • Turbulente Dispersion
  • Workshop: Simulation der Staubabscheidung in einem Drallabscheider

08 DPM: Instationäre Berechnung der Partikel und Phasenübergang

  • Parcel Konzept
  • Injektion und Randbedingungen
  • Modellierung von Verdampfung
  • Best-Practice und Lösereinstellungen
  • Workshop: Sprayverdampfung

Tag 3

09 Erweiterung des DPM-Modells für dichte Systeme

  • Dense-Discrete-Phase-Modell (DDPM)
  • Annahmen und Grenzen der Anwendung
  • Berücksichtigung der Partikel-Partikel Wechselwirkung
  • Modellerstellung und Lösereinstellungen
  • Übung: Partikelströmung in einem Steigrohr

10 Einführung in die Volume-Of-Fluid (VOF) Methode

  • Anwendungsbeispiele
  • Grundlagen der VOF Methode
  • Implizite und explizite Berechnung des Volumenanteils
  • Beschleunigung der Simulation: Hybrid-NITA und Gitteradaption
  • Übung: Schwappen von Kraftstoff während der Betankung

11 Freie Oberfläche mit der VOF-Methode: Lösungsstrategien

  • Modellierung der Oberflächenspannung
  • Wandhaftung
  • Phasengrenzflächenverfolgung und Rekonstruktionsmethoden
  • Lösereinstellungen und Best-Practice
  • Übung: Mikrofluidische Emulgierung

12 Weitere Simulationsmöglichkeiten und ergänzende Physik

  • VOF-to-DPM Modell
  • Erosionsmodellierung
  • Populationsbilanz für Euler-Euler
  • Schmelz- und Erstarrungsvorgänge

Ihre Referenten

Dr. Sebastian Kriebitzsch
Berechnungsingenieur, CADFEM Germany GmbH, Chemnitz
Malte Küper
Beratung & Service, CADFEM (Austria) GmbH, Innsbruck
Demian Lauper
Technik, CADFEM (Suisse) AG, Aadorf
Dr.-Ing. Damien Cabut
Application engineer, CADFEM France SAS

Einordnung in den CADFEM Lernpfad

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Haben Sie Fragen zum Seminar oder eLearning?

Wann erhalte ich die endgültige Zusage für meine Seminarbuchung?

Unmittelbar nach Ihrer Anmeldung erhalten Sie eine automatische Eingangsbestätigung an die angegebenen E-Mail-Adressen. Nach erfolgreicher Prüfung der von Ihnen angegebenen Daten erhalten Sie innerhalb von 2-3 Werktagen per E-Mail Ihre personalisierte Anmeldebestätigung mit weiteren Informationen zur Seminargebühren, Rechnungsadresse, Hotelempfehlungen etc. 

Sobald die Mindestteilnehmerzahl erreicht ist, erhalten Sie eine endgültige Seminarbestätigung mit weiteren Informationen. Wenn Sie ein Präsenz-Seminar gebucht haben, empfehlen wir Ihnen, die endgültige Reisebuchung erst ab diesem Zeitpunkt vorzunehmen.

Falls die Mindestteilnehmerzahl einmal nicht zustande kommt, behalten wir uns vor, den Seminartermin bis spätestens 7 Tage vor Seminarbeginn abzusagen. Gerne informieren wir Sie zu alternativen Terminen, Schulungsformaten oder Seminaren. Bitte beachten Sie, dass wir keine Haftung für bereits vorgenommene Hotel- oder Reisebuchungen seitens der Teilnehmenden übernehmen.

Wann ist Anmeldeschluss für ein Seminar?

Seminarplätze werden grundsätzlich nach der Reihenfolge der Anmeldung vergeben. Deshalb empfehlen wir Ihnen immer eine frühzeitige Buchung für Ihren Wunschtermin.

Solange ein Seminar noch über freie Plätze verfügt, können diese gebucht werden.

Zu welcher Uhrzeit beginnen und enden die Seminare?

In der Regel beginnen die Seminare um 9:00 Uhr und enden um 17:00 Uhr der jeweiligen Ortszeit. Die konkreten Seminarzeiten werden Ihnen in der Buchungsbestätigung genannt. Bitte beachten Sie, dass je nach Seminarveranstalter eine mögliche Zeitverschiebung zwischen Ihrer Ortszeit und der des Seminarveranstalters bestehen kann. Zur genauen Orientierung enthalten alle Zeitangaben eine Information über die Verschiebung zur Referenz Greenwich Mean Time (GMT).

Kann ich in das eLearning Angebot unverbindlich testen?

Damit Sie sich ein konkretes Bild von unseren Online-Kursen machen können, bieten wir Ihnen eine Testversion für das Startmodul  eines e-Learning Seminars Ihrer Wahl an. Keine Kosten, keine Kündigungsfrist o.ä. Gleichzeitig können Sie mit diesem Testzugang alle technischen Voraussetzungen für ein reibungsloses Lernen überprüfen. Das Gratis-Modul können Sie einfach aus jedem eLearning-Kurs anfordern.

Wie viel Zeit muss ich für ein eLearning-Seminar einplanen?

Jeder eLearning-Tag besteht aus vier Modulen. Idealerweise planen Sie je Modul zwischen 90 und 120 Minuten ungestörte Lernzeit ein. In diesem Zeitfenster eignen Sie sich das Wissen eines Moduls an und festigen es nachhaltig mit Quizfragen sowie Ansys Übungen. Durch die Unterteilung in Mikro-Lerneinheiten können Sie aber auch kürzere Zeitfenster, zum Beispiel beim Pendeln, optimal nutzen.

Wie lange besteht der Zugriff auf die Lerninhalte?

Voraussetzung für die Nutzung der eLearning-Kurse ist die Nutzung eines personengebundenen Zugangs zur CADFEM LernplattformBeim Kauf eines eLearning-Kurses beträgt der Zugang zur Lernplattform 365 Tage. Als User einer Flatrate startet und endet der Zugang zur Lernplattform mit dem Start und Ende der Flatrate. Mit dem Start eines weiteren Lernproduktes (Flatrate, Seminar, eLearning) verlängert sich derZugriff auf Ihre Inhalte um 365 Tage. 

Bereichsleiter Professional Development
Dr.-Ing. Marold Moosrainer
Leiter Digital Learning Lab
Dr.-Ing. Markus Kellermeyer