V sodobnem avtomobilskem inženiringu imajo simulacije pomembno vlogo pri razumevanju in izboljševanju delovanja katalizatorjev, ki so ključni za zmanjševanje izpustov škodljivih plinov. Z uporabo modelov poroznih medijev lahko inženirji natančneje opišejo, kako plini potujejo skozi drobne kanale katalizatorja in kako potekajo kemijske reakcije, ki pretvarjajo škodljive snovi v manj nevarne. Takšne simulacije omogočajo hitrejše načrtovanje, manj eksperimentalnega testiranja in bolj učinkovite zasnove sistemov za obdelavo izpušnih plinov, kar prispeva k razvoju čistejših in trajnostnih vozil.
SOLIDWORKS Flow Simulation za porozni tok
Čeprav Flow Simulation ni namenjen podrobnim simulacijam kemijskih reakcij, je odlično orodje za oceno porazdelitve tlaka, hitrosti in temperature, kar pomaga pri zgodnjem faznem načrtovanju izpušnih sistemov ter preverjanju, kako različne oblike ali materiali vplivajo na učinkovitost katalizatorja. Prav tako lahko vizulatizacijska orodja v kategoriji Results uporabnika informirajo o morebitnih povratnih poljih.
Model vključuje celovit sistem dobave in obdelave izpušnih plinov, vključno s spoji, priključkoma za dovodno in odvodno cev ter groba modela katalizatorskega materiala.
Z analizo tokovnih polj v zavihku Results lahko vidimo potencialna recirkulacijska polja v naši zasnovi. Ta fenomen je nevaren, saj lahko povzroči neželeno nabiranje saj v določeni točki, slabo učinkovitost katalizatorja ali pa celo kemično korozijo. Pri analizi opazimo manjše recirkulacijsko polje, kar pomeni, da bi zasnovo geometrije katalizatorja morali spremeniti v primeru visokih regionalnih tlačnih padcev. To preverimo s funkcijo Surface Plot za tlačna polja.
Pregled tlačnih polj prikaže, da recirkulacijska cona ne vpliva na kompletno delovanje katalizatorja. Ta problem smo rešili s snovanjem dveh ločenih satovji. Opazimo, da se tlačna razporeditev po drugem satovju poravna, zaradi česar lahko trdimo, da naša zasnova katalizatorja deluje pravilno.
Izrišemo lahko tudi grafe po širini, s čimer dokažemo uniformno porazdelitev hitrostnih polj v katalizatorskem sistemu.
Zaključno lahko poudarimo, da SOLIDWORKS Flow Simulation kljub omejitvam pri kemijskem modeliranju omogoča hitro in zanesljivo oceno ključnih tokovnih in tlačnih razmer v katalizatorju. S simulacijami lahko zgodaj prepoznamo težave, kot so recirkulacijska območja ali neenakomerna porazdelitev toka, ter učinkovito preverimo različne geometrije. Tako skrajšamo razvojni čas, zmanjšamo potrebo po testiranjih in zagotovimo bolj zanesljivo ter okolju prijazno zasnovo katalizatorja.
Če želite dodatne informacije glede simulacij nas kontaktirajte preko elektronske pošte (info@ib-caddy.com) ali pa prek telefonske številke (01) 566 12 55.