Rocky DEM: Calibration suite

Rocky DEM je software sloužící pro velmi přesné a rychlé simulace toku částic. Tyto výpočty se používají pro predikci chování sypkých hmot v různých systémech a v různých průmyslových odvětvích od těžebního průmyslu, přes potravinářský, zemědělský až po farmaceutický průmysl.

Ani z těch nejlepších výpočetních programů nezískáme správné výsledky v případě, že nejsou správně definované vstupní parametry. Softwary, které se běžně využívají pro výpočet proudění, strukturální nebo elektro simulace obsahují materiálovou databázi, jejíž správné využití vede k úspěšnému výpočtu. Bohužel pro výpočty týkající se sypkých materiálů takováto databáze nelze využít. Vlastnosti oceli jsou stejné na severním i jižním pólu, v Německu i v Japonsku, to však neplatí pro sypké materiály. Uhlí, štěrk, písek nebo káva budou mít pokaždé jiné materiálové vlastnosti, jiný tvar, velikost, vlhkost, mikrostrukturu atd. Proto v oblasti DEM simulací podobná databáze neexistuje.

V oblasti DEM výpočtů se zaměřujeme na kalibraci materiálů. Tento proces slouží k doladění parametrů, které definují kontakty částic a používaného zařízení. Díky kalibraci zajistíme dostatečnou přesnost výpočtu a jsme schopni předpovědět potenciální problémy, jako je například opotřebení pásu nebo zablokování zařízení. A je možné přizpůsobit design zařízení tak aby byl optimální a nedocházelo k poruchám. To je důvod, proč jsou DEM výpočty přínosné pro průmysl.

Image

Obrázek 1: Porovnání statického úhlu tření skutečného materiálu a materiálu používaného ve výpočtu.

Co je tedy potřeba kalibrovat? Tvar, velikost, hustotu, tření, adhezi, dále se mohou lišit také vnější podmínky prostředí jako je teplota a vlhkost, které mohou významně ovlivnit tok sypkého materiálu. I když to na počátku může znít složitě a časově náročně, proces kalibrace se postupně zrychluje a zefektivňuje. Rocky DEM nabízí automatizované řešení takzvaný Calibration suite, které pomáhá k rychlému a jednoduchému získání potřebných parametrů, které reprezentují zkoumaný materiál.

Všichni zákazníci Rocky DEM mají přístup k této kalibrační sadě, která se skládá ze „standartních“ testů, z nichž většinu lze provést na laboratorním stolem. Je potřeba zajisti opakovatelnost a reprodukovatelnost těchto testů, protože jen velmi zřídka stejný test přinese stejné výsledky, takže se test obvykle provádí několikrát a je snaha z něj extrahovat statisticky spolehlivé hodnoty nebo rozsah se střední hodnotou a směrodatnou odchylkou.

Image

Obrázek 2: Ukázka zařízení na měření dynamického sypného úhlu v laboratoři SVS FEM.

Rocky DEM ke spuštění kalibrace nevyžaduje žádný externí software, vše probíhá v rozhraní Rocky DEM. Calibration suite obsahuje sadu pre a post procesingových scriptů, které jsou navrženy tak aby je bylo možné okamžitě využít nebo je lze snadno přizpůsobit dle konkrétních požadavků. Výstupem každého testu je graf, který obsahuje všechna potřebná data na porovnání s experimentem, jako je například sypný úhel, průměrný úhel, standardní odchylku a statistickou chybu. Obvykle není nutné pro kalibraci materiálu použít všech osm testů, protože některé se hodí více pro sypké nebo soudržné materiály a jiné pro práškové a jemné materiály, jak je uvedeno v tabulce níže.

Některé z těchto testů provádíme přímo u nás v laboratoři SVS FEM. Můžeme Váš materiál otestovat a kalibrovat, v případě zájmu se na nás neváhejte obrátit (kontakt). Pokud Vás článek zaujal a chtěli byste se dozvědět více o kalibraci materiálů v RockyDEM můžete si pustit webinář: https://rocky.esss.co/library/webinar-rocky-calibration-suite/.

Tabulka 1: Souhrn kalibračních testů v Rocky DEM