Метод конечных элементов (FEM)

Численное моделирование гидродинамических характеристик (CFD) предоставляет важные данные о распределении потоков во всей системе резервуара мешалки и связанных компонентов (например, теплообменники, ограничители потоков или трубопроводы). Анализ методом конечных элементов (FEM) также используется для анализа механической конструкции мешалок резервуаров и других компонентов.

Он обеспечивает надежную конструкцию, предотвращая возможные повреждения и производственные простои.

Данные нагрузок, полученные при измерениях, а также данные моделирования потоков и информация о геометрии, полученная из САПР-системы, являются важными исходными параметрами или общими данными для последующего анализа методом конечных элементов.

В настоящее время метод конечных элементов используется практически во всех физических дисциплинах. Наиболее важные области применения в сфере смешивания и технологий перемешивания

Помимо общих статических нагрузок, связанных с рабочим давлением и температурой, на резервуары мешалок и их компоненты воздействует высокая динамическая нагрузка, возникающая в результате работы мешалки.

Например, переменные изгибающие моменты и поперечные силы, а также моменты кручения и осевые усилия в качестве противодействующих сил передаются с верхней части мешалки на резервуар. На компоненты резервуара (например, перегородки, устройства насыщения газов, трубки теплообменников и трубы подачи/слива) также действует неустойчивая нагрузка, возникающая в результате завихрений. 

Для размещаемых динамически в резервуаре компонентов проводится анализ эксплуатационных воздействий, чтобы продемонстрировать усталостную прочность при расчете таких воздействий (например, в соответствии с международными нормативами для оборудования, работающего под давлением, ASME 2013, раздел VIII, часть. 2 или AD2000, S2).

Так как для мешалки резервуар также является "основанием машины", для обеспечения безопасной работы мешалки он должен соответствовать определенным требованиям по жесткости. Для этого необходимо выполнить расчет отклонений для сопла гидравлической мешалки для системы "открытый резервуар - мост мешалки". Такой расчет предоставляет данные по максимально допустимому угловому или осевому отклонению.

Но наиболее важным является виброустойчивая конструкция всей мешалки с резервуаром, а также компонентов резервуара. Рассчитать собственные частоты таких элементов можно с помощью модального анализа конечных элементов. Это позволяет исключить резонанс на частотах возбуждения мешалки. 

Как правило, моделирование методом конечных элементов рекомендуется использовать в следующих целях:

Контактная информация, весь мир Найти регионального представителя

Найти сейчас