Condensatie in je productieproces? Minimaliseer het risico met SOLIDWORKS Flow Simulation

Problemen met condens en vocht zijn voor de meeste industrieën funest. Zo zijn in de voedingsmiddelenindustrie de eisen omtrent vocht zeer streng, maar ook in bijvoorbeeld de civiele techniek en bij de productie van elektronica, kunststoffen en papier kan vocht grote schade aanrichten.

Vaak ontstaat condensatie als natuurlijk gevolg van temperatuurschommelingen tijdens de verschillende stappen in het productieproces. Idealiter wil je vóór het inrichten van je productielijn al in kaart brengen of en waar er kans is op condensatie. En dat kan! Met SOLIDWORKS Flow Simulation simuleer je eenvoudig stromingsprocessen van vloeistoffen en gassen. Dit stelt je in staat op voorhand het risico op condensatie te detecteren in je productieproces.

Hoe ontstaat condensatie?

Condensatie treedt op wanneer de lucht volledig verzadigd raakt met waterdamp, ook wel het dauwpunt genoemd. Wanneer de lucht verder afkoelt tot onder het dauwpunt, kan het vocht niet langer in gasvorm blijven en condenseert het tot vloeistof. Het dauwpunt is geen vast punt, maar hangt af van de luchtvochtigheid, de temperatuur en de druk.

Het risico op condensatie berekenen met SOLIDWORKS Flow Simulation

Solidworks Flow Simulation is software die wordt gebruikt voor stromingsanalyse en thermische simulaties. Hoewel het programma geavanceerde mogelijkheden biedt voor het analyseren van stromingsgedrag, is het niet direct ontworpen om het dauwpunt te berekenen. Het is meer gericht op het analyseren van de stroming van onder meer gassen en vloeistoffen, warmteoverdracht en drukval. Toch kun je Flow zeer zeker gebruiken om te bepalen óf er condensatie kan ontstaan en wáár, aan de hand van de relatieve luchtvochtigheid.

SOLIDWORKS Flow Simulation in de praktijk

De kracht van SOLIDWORKS Flow Simulation bij het detecteren van het dauwpunt illustreer ik graag aan de hand van een voorbeeld.

Situatie:

Ik heb in SOLIDWORKS Flow Simulation een plaat getekend die gekoeld en verwarmd kan worden. In het koperen buisje op de plaat loopt een vloeistof die de temperatuur van de plaat kan regelen. Er waait een warme lucht van 25°C bij 60% relatieve luchtvochtigheid aan 2 m/s over de plaat.

Relatieve luchtvochtigheid simuleren

In onderstaande situatie is de plaat gekoeld tot een tempartuur van 5°C. SOLIDWORKS Simulation Flow kan geen druppels condens laten zien in de simulatie. Je ziet echter wel de donkerblauwe zones op de plaat waar de luchtvochtigheid hoog is en tegen 100% luchtvochtigheid aanloopt. Op deze plekken op de plaat zal dan ook condensatie ontstaan.

Dit willen we natuurlijk niet, dus passen we de hypothetische situatie aan.

In het programma geven we nu aan dat de vloeistof in het koperen buisje de plaat verwarmt tot 25°C; dezelfde temperatuur als de omgevingstemperatuur. We laten de simulatie opnieuw draaien.

Nu zien we dat de relatieve luchtvochtigheid niet boven de 86% uitkomt. Deze output verzekert je ervan dat er, binnen de geschetste situatie, geen condens zal ontstaan.

Conclusie

SOLIDWORKS Flow Simulation maakt condensatie niet direct zichtbaar in de simulatie, maar je kunt het risico erop wél voorspellen op basis van de relatieve luchtvochtigheid. Deze informatie stelt je in staat je  ontwerp en/of productieproces zo aan te passen dat je het risico op condensatie minimaliseert.

SOLIDWORKS Flow Simulation: de oplossing voor vele industrieën

Of je nu elektronica produceert, voedingsmiddelen vochtvrij wilt verwerken of metalen onderdelen wilt behoeden voor corrosie. Iedere industrie die te maken krijgt met condensatie kan SOLIDWORS Flow Simulation gebruiken om cruciale inzichten te verwerven. Niet alleen op het vlak van condensatie, maar ook over optimalisatie van de vloeistofstromen. Dit valt allemaal onder het portfolio van Flow.