Obliczenia FEM dowodzą siły magnetycznej

Dzięki niedawno zakupionemu oprogramowaniu do obliczeń magnetycznych Martijn Leskens, inżynier ds. badań i rozwoju w Goudsmit Magnetics, wykorzystuje elementy skończone lub metodę FEM, aby pokazać, jak produkt zachowuje się w systemie magnetycznym i określić jego wydajność magnetyczną. Martijn: „Możemy skutecznie zoptymalizować wydajność produktu za pomocą obliczen magnetycznych. Pozwala nam to dokładnie przewidzieć, jak zachowa się magnes pod względem głębokości pola magnetycznego, zwanej „gęstością strumienia magnetycznego”, oraz pod względem siły działającej na inny obiekt ferromagnetyczny”.

Skuteczność separacji magnesów

Możemy również oszacować skuteczność separacji w celu usunięcia cząstek stali i stali nierdzewnej z przepływu sproszkowanego, gazowego lub ciekłego produktu, co można znaleźć na przykład w przemyśle spożywczym. Używamy do tego programu obliczeniowego Comsol. Zapewnia on bardzo dokładne oszacowanie rzeczywistej sytuacji”.
 

Pole magnetyczne

Poniższy film pokazuje, jak cząsteczki stali i stali nierdzewnej w produkcie - w tym przypadku w wodzie, ale może to być również płynny produkt spożywczy - zachowują się w filtrze magnetycznym i jak przepływają przez pole magnetyczne i są wychwytywane. Zapewnia to wgląd w skuteczność pola magnetycznego i wpływ właściwości magnetycznych na skuteczność separacji, a także na wielkość wychwytywanych cząstek i profil przepływu. Zanieczyszczenie metalem musi przejść przez pole magnetyczne. Demonstrujemy to za pomocą obliczeń. Porównując kilka filmów, możemy również zademonstrować różnicę w skuteczności separacji w zależności od wielkości cząstek”.

Video 1 - Obliczenia MES dla filtra magnetycznego (dla cząstek stali)

Video 2:  Obliczenia FEM dla filtra magnetycznego (dla cząstek ze stali nierdzewnej) 

Gęstość strumienia magnetycznego

Dlaczego wykazanie skuteczności separacji jest tak ważne? Zapytaliśmy o to kolegę Guya Mutsaertsa, eksperta w dziedzinie magnesów dla przemyslu spozywczego. Guy: Wiemy, że aby wychwycić żelazo, czyli Fe, potrzeba co najmniej 155 gausów, a dla stali nierdzewnej klasy 304 potrzeba co najmniej 1100 gausów. Ta symulacja pozwala nam sprawdzić, czy jest to teoretycznie osiągalne. Obecnie testujemy teorię w praktyce, aby uzyskać ostateczną gwarancję separacji. Testy te zajmują dużo czasu. Postawiliśmy sobie minimalny wymóg >300 gaussów dla wychwytywania cząstek żelaznych. Goudsmit jest jedynym dostawcą magnesów na świecie, który używa tego programu do obliczeń magnesów i może zapewnić taką gwarancję.

Pomiary magnesów

Guy kontynuuje: „Podczas pomiaru natężenia pola magnetycznego zalecamy nie tylko prawidłową gęstość strumienia, czyszczenie i wdrożenie są również ważnymi kryteriami. Weźmy na przykład sytuację, w której wokół magnesów nie ma rur ze stali nierdzewnej (systemy z otwartymi biegunami); będą rdzewieć, a między magnesami będą rozwijać się bakterie. Na wydajność wpływa również odległość między prętami. Są one często umieszczane dalej od siebie, aby uzyskać dużą pojemność.

Powoduje to lukę w polu magnetycznym, uniemożliwiając wychwycenie wszystkich cząstek żelaza. Aby przezwyciężyć tę wadę, zalecam uwzględnienie minimalnej gęstości strumienia w specyfikacjach HACCP w przemyśle spożywczym. W końcu to minimalna wartość gęstości strumienia określa, czy w ogóle możliwe jest wychwycenie cząsteczki żelaza. '
 

FEM-modelling-whitepaper.pdf