Luftfiltration simulieren

Die Herausforderung: Schädliche und vielfältige Partikel aus der Luft effektiv abscheiden

Die Luftfiltration ist ein entscheidender Prozess, der die Qualität der Luft, die wir sowohl in Innen- als auch in Außenbereichen einatmen, schützt und verbessert. Durch sie werden Partikel, Staub, Pollen, Bakterien und Viren entfernt und die allgemeine Luftqualität verbessert. Für die Effizienz eines Filters spielen unterschiedliche Faktoren wie Porengröße, Material und Gesamtdesign des Filters eine entscheidende Rolle.
Durch die unterschiedlichen Partikelgrößen und Randbedingungen ist die Optimierung deshalb ein komplexer Prozess. Gerade hier bieten Simulationen einen enormen Mehrwert, da sie den Filtrationsprozess visualisieren und einzigartige Einsichten über die Wechselwirkungen zwischen Partikeln und Filter liefern.

Mit GeoDict ist es möglich den Luftfiltrationsprozess auf der Mikro- und Makroebene zu visualisieren, simulieren und zu optimieren. Hierunter fallen unter anderem: 

  • Permeabilitätsermittlung auf der Medienskala
  • Singlepass-Filtrationssimulationen
  • Individuelle Partikelgrößenverteilung
  • Multiskalensimulationen
  • Berücksichtigung der elektrostatischen Anziehung
  • Raumluftsimulationen
  • Systematische Parameterstudien

Dadurch können wirksamere Filtrationsergebnisse erzielt und gleichzeitig Kosten für Material und Energie reduziert werden. Dies führt zu nachhaltigen und stark verkürzten Entwicklungszyklen für neue Generationen von Filtern.

Features für die Luftffiltration

Elektrostatik

Um die elektrostatischen Effekte im Filtermedium zu simulieren, kann GeoDict entweder die Partikel mithilfe verschiedener Methoden aufladen oder das Filtermedium selbst aufladen. Es ist auch möglich, die dielektrische Kraft zu simulieren, die auf ungeladene Partikel wirkt, wenn sie in ein magnetisches Feld eintreten.

Koaleszenz

GeoDict kann die Extraktion von Tropfen aus einer Gasphase simulieren. Hierfür müssen Sie Eingabeparameter für den Kontaktwinkel zwischen der Fluidphase und der Faseroberfläche bereitstellen.

Schlupflänge

Im Nanobereich muss der Effekt der Schlupflänge berücksichtigt werden, wenn Strömung und FIltration auf Nanofasern simuliert wird. In GeoDict kann die mittlere freie Weglänge des gegebenen Fluids eingestellt werden, um die zusätzlichen Effekte im Nanomaßstab zu berücksichtigen. Bei Verwendung von Mikrofasern ist dieser Effekt vernachlässigbar.

Diffusion

Eine weitere Kraft, die auf die Partikel im Filtrationsprozess wirkt, ist die Brownsche Molekularbewegung (Diffusion). Bei der Simulation von kleineren Partikeln muss die Partikeldiffusion berücksichtigt werden, während diese bei größeren Partikeln eine geringere Rolle spielt, da hier die Partikelbewegung aufgrund von Strömung dominanter ist.

Highlights der GeoDict-Lösung im Überblick

  • Direkter 3rd-Level Support zu Filtrationsexperten & Entwicklern
  • Einfache Permeabilitätsermittlung von Filtermedien
  • Singlepass-Filtrationssimulationen
  • Individuelle Partikelgrößenverteilung 
  • Kurze Rechenzeiten auf einer handelsüblichen Workstation
  • Automatisierte Parameterstudien 
  • State-of-the-Art Solver zur Simulation & Optimierung
  • Modulare Softwarelösung - anpassbar an Ihre Anforderungen
  • Benutzerfreundliches & intuitives User-Interface 

Die GeoDict Lösung für Luftfiltration

Das GeoDict-Paket umfasst neben der GeoDict Base alle notwendigen Module für die Forschung und Entwicklung von Luftfiltern.

Modulempfehlungen

Bildverarbeitung & Bildanalyse ImportGeo-Vol ImportGeo-CAD
Charakterisierung & Analyse FiberFind-AI PoroDict + MatDict
Modellierung & Design FiberGeo PleatGeo
Simulation & Vorhersage FlowDict FilterDict

Welche Module für Sie am besten passen, ist abhängig von der Art Ihrer Anwendung.
Hier finden Sie die empfohlenen Systemanforderungen.

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