FiltEST – Filter Element Simulation Tool

Optimierung der Auslegung durch Simulationsstudien

FiltEST stellt den Anwendern »virtuelle« Prüfstände für Single- und Multipass-Tests zur Verfügung. Durch die flexible Implementierung dieser virtuellen Prüfstände kann die Software ein breites Spektrum an standardisierten Filtereffizienztests abdecken. Zudem können die in der Simulation verwendeten Teststäube aus mehreren Partikelgrößen (»Channels«) bestehen, was die Berechnung von Fraktionsabscheidegraden ermöglicht. Die Simulation rückt damit nicht nur näher an die realen Gegebenheiten, auch der Vergleich von Messungen mit Berechnungen wird erheblich erleichtert.

Mit diesen Möglichkeiten ausgestattet, können die Produktentwickler verschiedene Auslegungsparameter variieren und somit systematisch das optimale Design ihres Filterelements identifizieren. Insbesondere ermöglicht FiltEST die Sensitivitätsanalyse von Designänderungen, die bei der Realisierung als Prototyp mit erheblichem Aufwand verbunden wären. Dazu zählen die Variation von:  

• geometrischen Eigenschaften des Gehäuses, Form und Positionierung von Stützstrukturen (z.B. Gitter, Rippen),
• geometrischen Eigenschaften der Filtermedien (z.B. Faltenabstand und -form),
• Kombinationen von Filtermedien und Änderung der individuellen Mediendicken.

Kurz, FiltEST versetzt Produktentwickler in die Lage, verschiedene Filterauslegungen vor der Prototypenphase zu analyisieren und zu beurteilen.

Integration in den CAE-Workflow und Visualisierung

CAD-Daten können im Form von STL-Oberflächen importiert und mit Hilfe des eingebauten Gittergenerators in Rechengitter umgewandelt werden. Die Ergebnisse der Effizienzsimulationen werden als textbasierte Tabellen abgespeichert, die sich leicht mit jeder gebräuchlichen Worksheetsoftware (z.B. MS Excel®, OpenOffice, LibreOffice) zur weiteren Bearbeitung einlesen lassen.

Die Simulationsergebnisse auf dem Rechengitter werden im offenen VTK-Format gespeichert und können sowohl mit dem mitgelieferten Visualisierungstool als auch mit Open-Source-Software (z.B. Paraview, VisIt) betrachtet werden. Die 3D-Darstellung des Geschwindigkeitsfeldes, der Druckverteilung, Partikelkonzentrationen und lokalen Abscheidung versetzt die Anwender in die Lage, in das Filterelement während des Betriebs hineinzuschauen, was wertvolle Hinweise auf mögliche weitere Designverbesserungen liefert.