FEM berekeningen bewijzen magneetkracht

Met de recent aangeschafte software voor magneetberekeningen laat Martijn Leskens, R&D-engineer bij Goudsmit Magnetics, aan de hand van de Eindige Elementen Methode (of FEM) onder meer zien hoe een product zich in een magneetsysteem gedraagt en wat de magnetische prestaties zijn. Martijn: ‘’Deze productprestaties kunnen we met magneetberekeningen efficiënt optimaliseren. Hierdoor kunnen we onder meer nauwkeurig voorspellen hoe een magneet zich zal gedragen qua diepte van het magnetisch veld ofwel magnetische fluxdichtheid en qua kracht op een ander (ferromagnetisch) object.

Ook de scheidingsefficiëntie van stalen en RVS deeltjes uit een poedervormige, gasvormige of vloeibare productstroom, zoals deze te vinden zijn in bijvoorbeeld de voedingsmiddelenindustrie, kunnen we inschatten. Hiervoor gebruiken we het rekenprogramma Comsol. Dat benadert de praktijk heel dicht.”

Magneetfilter voor staal en RVS

“In de onderstaande film is te zien hoe zowel stalen als RVS deeltjes in het product - in dit geval water, maar dit geldt ook voor een vloeibaar voedingsmiddel - zich in het magneetfilter gedragen, hoe ze door het magneetveld heen stromen en afgevangen worden. Dit geeft inzicht in de effectiviteit van het magneetveld en de invloed op de scheidingsefficiëntie van magnetische eigenschappen Maar ook op de grootte van de af te vangen deeltjes en het stromingsprofiel. De metaalvervuiling moet door het magneetveld heen gaan. Dit tonen we aan met berekeningen. Door meerdere filmpjes naast elkaar te zetten, kunnen we ook het verschil in scheidingsefficiency ten gevolge van deeltjesgrootte aantonen.”

Video 1: FEM calculaties voor magneetfilters (voor staaldeeltjes) 

Video 2: FEM calculaties voor magneetfilters (voor RVS deeltjes) 

Magnetische fluxdichtheid

Waarom is het aantonen van deze scheidingsefficiëntie zo belangrijk? Vroegen we collega Guy Mutsaerts, expert op het gebied van magneten voor de voedingsmiddelenindustrie. Guy: ”Je krijgt een idee van de performance van je magneetsysteem. We weten dat je om ijzer of Fe te vangen minimaal 155 gauss nodig hebt en voor RVS 304 minimaal 1100 gauss.

Door deze simulatie kunnen we zien of dit theoretisch gehaald wordt. We testen momenteel de theorie met de praktijk om zo een definitieve scheidingsgarantie te bereiken. Deze testen nemen veel tijd in beslag. We hebben zelf voor het vangen van ferrodeeltjes een minimale eis van >300 gauss gesteld. Goudsmit is de enige magneetleverancier ter wereld die dit programma toepast voor magneetberekeningen en deze garantie kan afgeven. “

FEM-modelling-whitepaper.pdf