Transformeer uw productontwikkeling.

Gebruik de Cloud FEM software, wij kunnen een gratis testomgeving voor u klaarzetten.

Dit is een voorbeeld van een customized laser window van diamant. Vanwege het hoge afbreuk risico, het betreft een diamant, wordt dat product altijd op maat gemaakt. De klant logged in op de server en maakt zijn product ontwerp die vervolgens wordt besteld. In deze FEM simulation online kan de maximale toelaatbare stress en temperatuur bepaald. Hieruit volgt dan de dimensie van de onderdelen in het product.

Play Video
spanningsberekening

Thermische Spanningen

Met een spanningsberekening in Finite Element Method (FEM) software kan bijvoorbeeld thermische spanning worden doorgerekend. Dit voorbeeld gaat over een thermische spanningsberekening in leidingen van Exxon. Tijdens de productie van polymeren worden er grondstoffen uit aardolie verwerkt bij hoge constante temperaturen. Een heat exchanger (warmte wisselaar) zorgt voor koeling tijdens de productie van een polymeer. Ongeveer 1 à 2 maal per week wordt de warmtewisselaar met een reinigingsvloeistof geflushed, om de werking optimaal te houden. Tijdens het flushen treden door de grote temperatuur fluctuaties in korte tijd hoge spanningen op in de complexe geometrische opbouw. Een thermische spanningsberekening werd door Exxon noodzakelijk geacht.

Thermische werking

Op locatie van de petrochemische plant werd de situatie opgenomen en met werktekeningen werd de complexe vloeistofstroming in kaart gebracht. Door de complexe geometrische opbouw van de warmtewisselaar (heat exchanger) moest de opbouw in het FEM model eenvoudig blijven. Essentiële punten en randvoorwaarden die de spanningen veroorzaken werden ingevoerd in het model. Met deze aanpak kon het variabele temperatuur profiel van een hete spoelvloeistof de spanningsberekening worden opgezet. In de video hiernaast is een weergave van de mechanische werking tengevolge van de temperatuur puls in het systeem.

spanningsberekening

Lokaliseren spanningen in heat exchanger

Lokaliseer de plaatsen van de hoogste stress in een warmtewisselaar met een spanningsberekening met FEM. Deze spanningen die enkele keren per week optreden. worden door forse temperatuurschommeling veroorzaakt tijdens het schoonspoelen, of flushen.

 

De FEM simulatie resulteerde in een reductie van 80% van de piekbelasting in het materiaal, waardoor de levensduur sterk verbeterd is. De thermische cyclus werd in de tijd gesimuleerd, en op deze wijze werd inzicht verkregen waar het ontwerp verder verbeterd kon worden.

  • Stress reductie tijdens de flush cyclus is 80%.
  • Efficiëntie van de warmtewisselaar nam toe met 30%.
  • Stress corrosie wordt nu vermeden.