Vorhersage der Auswirkung fertigungsbedingter Verformungen
Die meisten Filtermedien sind eine Kombination aus mehreren Materialien wie etwa verschiedene Vliesstoffe für die Vorfilterung bzw. die Abreinigung von kleinen Partikeln, Schutzvliese, Abstands- und Stützgewebe usw. Bei der Verarbeitung (z.B. Plissieren) werden die mehrlagigen Medien mechanisch belastet, was zu teilweise erheblichen lokalen Verformungen führt. Besonders bei den Filtervliesen führen die hierbei erzeugten Veränderungen des lokalen Faservolumenanteils zu ausgeprägter Heterogenität der Permeabilität und der Filtrationseigenschaften.
Um die Entwickler von Filtermedien und -elementen bei der Auswahl geeigneter Filtermaterialien, der optimalen Auslegung des mehrlagigen Aufbaus (z.B. Dicke bestimmter Vliesschichten) und günstiger Fertigungsbedingungen (z.B. Umgebungstemperatur) zu unterstützen, bieten wir u.a.
- experimentelle mechanische Charakterisierung von Filtermaterialien (siehe experimentelle Materialcharakterisierung)
- Simulation von Verformung und Bestimmung effektiver mechanischer Eigenschaften von Vliesstoffen (FeelMath)
- Modellierung und Simulation der (effektiven) strömungsmechanischen und filtrationsspezifischen Eigenschaften von Filtermedien (FiltEST)
Mit Hilfe der hierdurch gewonnenen effektiven Eigenschaften der mehrlagigen Medien sind Anwender in der Lage, ein Upscaling auf die Größenskala der Filterelemente bzw. –falten vorzunehmen. Die entsprechenden Simulationsrechnungen können mit kommerziellen Simulationstools, Open-Source-Codes oder unserer Filter Element Simulation Toolbox (FiltEST) durchgeführt werden.