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Mixing: conoce las soluciones en materia de simulación para optimizar los equipos de mezcla

Ingeniería Biomédica Procesos Químicos Simulación de partículas

Los equipos de mezcla son utilizados en diversas industrias, como la alimentaria,  la farmacéutica y la química. Para garantizar la calidad de los productos, las mezcladoras deben funcionar con la máxima eficiencia para evitar incoherencias y defectos en los procesos.

Factores como la temperatura, la presión y la velocidad de agitación, entre otros, deben controlarse cuidadosamente para garantizar resultados uniformes. La más mínima variación puede tener un impacto significativo en la calidad del producto.

Es precisamente en este escenario donde entra en juego la simulación computacional, capaz de garantizar la optimización de los equipos de mezcla mediante pruebas virtuales de gran precisión para conseguir procesos más eficientes.

La simulación también puede contribuir a lograr una mayor uniformidad y rendimiento del producto, reducir los costos operativos y mejorar el rendimiento de los equipos. Accede al webinar gratuito de ESSS para saber cómo mejorar la eficiencia de los equipos de mezcla. 

Ventajas de utilizar la simulación computacional en los equipos de mezcla

La simulación permite optimizar el diseño y el funcionamiento de los equipos de mezcla identificando las condiciones ideales. Se pueden simular diferentes escenarios para encontrar la configuración más eficiente, reduciendo el tiempo de experimentación en el mundo real.

En un contexto industrial en constante evolución, la simulación facilita la rápida adaptación a nuevos productos, procesos o condiciones de funcionamiento. Esto proporciona flexibilidad, que es crucial para afrontar los desafíos de un mercado dinámico.

Simulando la distribución de los componentes durante el proceso de mezcla, es posible mejorar la homogeneidad y la calidad final del producto. Esto es especialmente importante en sectores en los que la uniformidad es un requisito indispensable.

Además, la simulación ofrece un entorno controlado para ajustar variables críticas como la velocidad de agitación, la temperatura y la presión. Esto permite un control más preciso del proceso, ayudando a obtener resultados más consistentes.

Herramientas de simulación que optimizan los procesos de mezcla en distintas industrias

Cada equipo tiene sus propias peculiaridades, que exigen herramientas específicas de análisis y optimización. En este sentido, la correcta elección del software de simulación es fundamental para garantizar la eficiencia y calidad de los equipos de mezcla.

A continuación se ofrecen algunos ejemplos de softwares que pueden utilizarse en equipos de mezcla:

Simulación fluidodinámica

La simulación fluidodinámica se distingue en escenarios en los que es necesario comprender las corrientes fluidas durante el proceso de mezcla. Ansys Fluent es una herramienta que permite visualizar y optimizar las dinámicas fluidas para garantizar una mezcla homogénea.

También es posible basarse en un estudio detallado de la turbulencia en el fluido, acompañado de un análisis de la velocidad de mezcla. Esto es determinante para garantizar la correcta dispersión de los ingredientes, evitando zonas de baja agitación que podrían poner en peligro la calidad de la mezcla.

Algunas de las ventajas de Ansys Fluent son:

  • Configuraciones simplificadas
  • Métodos de equilibrio armónico
  • Refrigeración por película en álabes de turbina
  • Integración de herramientas de diseño de álabes
  • Modelización CFD multietapa

Conoce todas las funciones de Ansys Fluent y aprende cómo puede aplicarse al proceso de mezcla de tu industria.

Simulación de partículas 

A diferencia de la simulación fluidodinámica, que se centra en líquidos y gases, la simulación de partículas se diferencia por seguir el movimiento de partículas sólidas en un entorno fluido.

De este modo es posible comprender la dinámica del movimiento, las colisiones y las interacciones entre las partículas. Esto contribuye al diseño eficiente del equipo de mezcla, permitiendo ajustes virtuales que maximizan la dispersión y la integración uniforme de las partículas.

Al simular el movimiento de las partículas, es posible identificar las zonas propensas a la aglomeración o la segregación. Este análisis ayuda a optimizar el diseño del equipo para evitar problemas como la formación de grumos o la separación de ingredientes.

En este caso, el software ideal es Ansys Rocky , el cual permite realizar simulaciones rápidas y precisas, ya sea para modelizar sólidos, cáscaras 2D o fibras rígidas y flexibles. La solución cuenta con procesamiento en GPU y Multi-GPU, gran número de partículas escalables y modelización de desgaste en equipos y rotura de partículas.

Construcción de digital twin

La construcción de Digital Twins, o gemelos digitales, ofrece una visión virtual precisa del equipo de mezcla, permitiendo la optimización incluso antes de la construcción física. Ansys Twin Builder ofrece una representación virtual fiel de los equipos, desde mezcladoras complejas hasta tanques de agitación.

Al implantar la solución Ansys Twin Builder, es posible esperar un aumento del 25% en el rendimiento del producto, así como un ahorro en los costos de mantenimiento de hasta el 20% a lo largo de la vida útil del producto.

La herramienta cuenta con una amplia gama de funciones, como:

  • Modelador de Sistemas Multidominio
  • Integración de software integrado
  • Solucionador de sistemas multidominio con posprocesamiento integrado
  • Herramientas de optimización de sistemas
  • Integración XIL
  • Implantador gemelo
  • Análisis híbrido

Para conocer más recursos de modelización, consulta los detalles del software Ansys Twin Builder.

Si te encuentras desarrollando proyectos de ingeniería y deseas optimizar los procesos de mezcla y los equipos, no dudes en contactarte con uno de nuestros especialistas y descubrir más sobre las soluciones de Ansys.



Computer Simulation Experts

ESSS reúne conocimiento en ingeniería y ciencias de la computación para ofrecer, a los diversos sectores de la industria, las más avanzadas herramientas y soluciones en simulación numérica, ayudando a ingenieros y diseñadores a tomar mejores decisiones en las diferentes etapas de la vida de un producto o proceso (diseño, selección de materiales, construcción, resolución de problemas, mantenimiento). Es el representante oficial de Ansys en toda América del Sur.


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