Aktuelle Entwicklungen in der CFD für gerührte Systeme

Abstract

Computational Fluid Dynamics (CFD) ergänzt auch in der Verfahrenstechnik und speziell in der Rührtechnik zunehmend experimentelle Untersuchungen und klassische Auslegungsregeln beim gezielten Design und der Optimierung von Apparaten. Die Vorzüge liegen einerseits in der Bereitstellung ortsaufgelöster Informationen, die benötigt werden, um z. B. lokale Überhitzungen oder kritische Scherbeanspruchungen zu vermeiden, die messtechnisch nicht oder nur mit großem Aufwand zugänglich sind. Andererseits können Parameterstudien mit CFD oft preiswerter durchgeführt werden als experimentelle Untersuchungen. Der Beitrag dokumentiert Entwicklungen der letzten Jahre, die den Einsatz der CFD auch für industrielle rührtechnische Anwendungen sinnvoll gemacht haben. Schwerpunkte liegen auf der Modellierung der bewegten Einbauten, der Turbulenzmodellierung, der Behandlung nicht‐Newtonscher Fluide und der Simulation von Mehrphasenströmungen.

CFD for Characterizing Standard and Single-use Stirred Cell Culture Bioreactors

“…2, were discretized by bodyfitted unstructured meshes. The tetrahedral control volumes were subsequently transformed to polyhedral cells as they have advantages of both tetrahedral and hexahedral cells [Paschedag et al (2007)]. Prior to the investigations, the grid sensitivity of the CFD results was tested, indicating that meshes with about 130,000 cells for the UniVessel ® and 180,000 cells for the BIOSTAT ® CultiBag 50L are good compromises between acceptable calculation time and accuracy for further studies.…”