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Mixing: conheça soluções em simulação para otimizar equipamentos de mistura

Processos Químicos Biomédica Simulação de partículas

Os equipamentos de mistura são usados em diversas indústrias como de alimentos, farmacêutica e química. Para garantir a qualidade dos produtos, os misturadores precisam atuar com máxima eficiência para evitar inconstâncias e defeitos nos processos.

Fatores como a temperatura, a pressão, a velocidade de agitação, entre outros exemplos, devem ser cuidadosamente controlados para garantir resultados consistentes. A menor variação pode ter um impacto significativo na qualidade do produto.

É exatamente neste cenário que entra a simulação computacional, capaz de garantir otimização dos equipamentos de misturas através de testes virtuais altamente acurados para processos mais eficientes.

A simulação também pode contribuir para obtenção de mais uniformidade e performance do produto, redução de custos operacionais e melhora no desempenho do equipamento. Para aprender a melhorar a eficiência dos equipamentos de misturas assista ao webinar gratuito da ESSS

Benefícios do uso de simulação computacional em equipamentos de misturas

A simulação permite otimizar o design e operação do equipamento de misturas, identificando condições ideais. É possível simular diferentes cenários para encontrar a configuração mais eficiente, reduzindo o tempo de experimentação no mundo real.

Em um ambiente industrial em constante evolução, a simulação facilita a rápida adaptação a novos produtos, processos ou condições operacionais. Isso proporciona flexibilidade, o que é crucial para enfrentar os desafios de um mercado dinâmico.

Ao simular a distribuição de componentes durante o processo de mistura, é possível aprimorar a homogeneidade e a qualidade final do produto. Isso é particularmente importante em setores onde a uniformidade é uma exigência indispensável.

Além disso, a simulação oferece um ambiente controlado para ajustar variáveis críticas, como velocidade de agitação, temperatura e pressão. Isso possibilita um controle mais acurado do processo, contribuindo para a obtenção de resultados mais consistentes.

Ferramentas de simulação que otimizam processos de mistura em diferentes indústrias

Cada equipamento tem suas peculiaridades, demandando ferramentas específicas para análise e otimização. Nesse sentido, a escolha certa de softwares de simulação é fundamental para garantir a eficiência e a qualidade dos equipamentos de misturas.

A seguir, conheça exemplos de softwares que podem ser usados em equipamentos de misturas:

Simulação fluidodinâmica

A simulação fluidodinâmica se destaca nos cenários em que é preciso compreender as  correntes fluidas durante o processo de mistura. O Ansys Fluent é uma ferramenta que permite a visualização e otimização das dinâmicas fluidas para garantir uma mistura homogênea.

Também é possível contar com um estudo detalhado da turbulência no fluido, juntamente com a análise da velocidade de mistura. Isso é crucial para garantir que os ingredientes sejam adequadamente dispersos, evitando zonas de baixa agitação que poderiam comprometer a qualidade da mistura.

Entre as vantagens do Ansys Fluent podemos citar:

  • Configurações simplificadas
  • Métodos de equilíbrio harmônico
  • Resfriamento por filme em pás de turbina
  • Integração da ferramenta de design de pás
  • Modelagem CFD para vários estágios

Conheça todas as funcionalidades do Ansys Fluent e entenda como pode ser aplicado no processos de mistura da sua empresa.

Simulação de partículas 

Ao contrário da simulação fluidodinâmica, que se concentra nos aspectos líquidos e gases, a simulação de partículas destaca-se ao rastrear o movimento de partículas sólidas em um ambiente fluido. 

Assim, é possível entender a dinâmica de movimento, colisões e interações entre as partículas. Isso contribui para o design eficiente do equipamento de mistura, permitindo ajustes virtuais que maximizam a dispersão e integração uniforme das partículas.

Ao simular a movimentação das partículas, é possível identificar áreas propensas a aglomerações ou segregações. Essa análise ajuda na otimização do design do equipamento para evitar problemas como a formação de grumos ou a separação de ingredientes.

Nesse caso, o software ideal é o Ansys Rocky que possibilita simulações rápidas e precisas seja para modelar sólidos, cascas 2D ou fibras rígidas e flexíveis. A solução conta com processamento em GPU e Multi-GPU, grandes contagens de partículas escaláveis, eficientes e modelagem de desgaste em equipamentos e quebra de partículas.

Construção de digital twin

A construção de digital twins, ou gêmeos digitais, oferece uma visão virtual precisa do equipamento de mistura, permitindo a otimização antes mesmo da construção física. O Ansys Twin Builder proporciona uma representação virtual fiel do equipamento, desde misturadores complexos até tanques de agitação.

Com a implantação da solução Ansys Twin Builder é possível esperar por 25% de aumento no desempenho do produto, além de uma economia de custos em manutenção de até 20% durante a vida útil do produto. 

A ferramenta apresenta uma ampla camada de recursos, tais como:

  • Modelador de Sistemas Multidomínio
  • Integração de software embarcado
  • Solucionador de sistemas multidomínio com pós-processamento integrado
  • Ferramentas de otimização do sistema
  • Integração XIL
  • Implantador gêmeo
  • Análise Híbrida

Para conhecer mais recursos para a modelagem confira os detalhes do software Ansys Twin Builder.

Se você tem projetos de engenharia em desenvolvimento e deseja otimizar processos e equipamentos de mistura, entre em contato com nossos especialistas e conheça melhor as soluções Ansys. 



Computer Simulation Experts

A ESSS reúne conhecimento em engenharia e ciências da computação para oferecer, aos diversos ramos da indústria, as mais avançadas ferramentas e soluções em simulação numérica, auxiliando engenheiros e projetistas a tomarem melhores decisões nas diferentes etapas da vida de um produto ou processo (projeto, seleção de materiais, construção, troubleshooting, manutenção). É representante oficial Ansys em toda América do Sul.


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