Ein Zwilling kommt selten allein – Digitale Zwillinge in der Trenntechnik sind dagegen oft Einzelgänger. Denn dort entsteht ein digitales Abbild eines bestimmten Produktionsschritts oder Bauteils meistens, ohne die gesamte Prozesskette im Blick zu haben. Das will ein Team um Dr. Ralf Kirsch, Teamleiter »Filtration und Separation« am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, ändern und stellt auf der FILTECH 2024 vom 12. bis 14. November 2024 neue Ansätze für die simulationsbasierte Verbesserung von Filtertechnik vor. Darüber hinaus bringt das Team des Fraunhofer ITWM weitere Forschungsthemen mit nach Köln.
Kirschs Keynote-Vortrag mit dem Titel »From Process to Operation: Digital Twins for Filtration« zeigt anhand von Beispielen, wie sich Digitale Zwillinge für einzelne Prozessstufen zu einer digitalen Prozesskette verknüpfen lassen und wie die gesamte Produktentwicklung von dieser holistischen Herangehensweise profitiert. Denn auch das beste Filtermaterial kann sein Potenzial nur dann richtig entfalten, wenn während der Verarbeitung seine guten Eigenschaften erhalten bleiben und die Betriebsbedingungen stimmen. Die Auswirkungen der einzelnen Prozessschritte auf das Endprodukt mit mathematischen Methoden vorherzusagen und dabei den Rechenaufwand im Rahmen zu halten, ist eine spannende Herausforderung.
Zahlreiche Expertinnen und Experten aus Kaiserslautern vor Ort
Die FILTECH 2024 bietet die Gelegenheit, mehr über verschiedene Anwendungsbereiche der Simulationstechnologie zu erfahren. Themen wie die Verformung von Filtermedien beim Betrieb, die nächste Generation von Vliesstoffen für Schutzmasken, die Standzeit von Kühlmittelfiltern für die Elektromobilität und reaktive Strömungen in porösen Medien werden diskutiert.
Neben Kirsch sind weitere Forschende aus den Abteilungen »Strömungs- und Materialsimulation«, »Transportvorgänge« und »Bildverarbeitung« des Fraunhofer ITWM vor Ort in Halle 7, Stand M15, und halten Vorträge zu ihren jeweiligen Spezialthemen. Das Fraunhofer-Institut bietet eine breite Palette von Simulationstools und -dienstleistungen für Prozesse und Produkte an. Diese umfassen das Optimieren von Filtermedien und -elementen hinsichtlich Effizienz und Standzeit sowie die rechnergestützte Optimierung der gesamten Prozesskette von der Faser bis zum Filter.
Die Konferenzbeiträge des Fraunhofer ITWM im Überblick:
Dienstag, 12.11.2024
Dr. Pavel Toktaliev, Dr. Ralf Kirsch, Dr. Maxime Krier, Dr. Dariusz Niedziela und Dr. David Neusius von der Abteilung »Strömungs- und Materialsimulation« halten in der Session L03 ab 16.45 Uhr einen Vortrag zum Thema »Multiscale Simulation of Polymer Melt Flow Through Wire Mesh Filters« (Mehrskalige Simulation der Strömung von Polymerschmelzen durch Drahtgewebefilter)
Mittwoch, 13.11.2024
KEYNOTE Dr. Ralf Kirsch, Teamleiter »Filtration und Separation« der Abteilung »Strömungs- und Materialsimulation« ist mit dem Vortrag K04 – Keynote Lecture 04 »From Process to Operation: Digital Twins for Filtration« (Vom Prozess zum Betrieb: Digitale Zwillinge für die Filtration) um 13:00 Uhr im Raum 1 vor Ort.
Dr. Maxime Krier, Dr. Ralf Kirsch, Dr. Julia Orlik und Dr. Stefan Rief von der Abteilung »Strömungs- und Materialsimulation« präsentieren in der Session F07 ab 16:45 Uhr zum Thema »Fast Computation of the Mechanical Properties of Filter Fabrics and Application to Flow-induced Deformation« (Schnelle Berechnung der mechanischen Eigenschaften von Filtergeweben und Anwendung auf strömungsinduzierte Verformung)
Dr. Walter Arne, Sergey Antonov und Dr. Dietmar Hietel von der Abteilung »Transportvorgänge« referieren in der Session G06 ab 09:00 Uhr zu »Next Generation FFP 2 Part I: Optimization of Melt-blown and Hydrocharging Processes« (FFP 2-Masken der nächsten Generation – Teil I: Optimierung von Meltblown- und Hydrocharging-Verfahren).
Dr. Ralf Kirsch und Christian Mercier von der Abteilung »Strömungs- und Materialsimulation« halten mit den Kollegen Michael Godehardt und Dr. Katja Schladitz von der Abteilung »Bildverarbeitung« in der Session G06 ab 09:00 Uhr einen Vortrag über »Next Generation FFP 2 Part II: Material Characterization, Design and Assessment of Performance« (FFP 2-Masken der nächsten Generation – Teil II: Materialcharakterisierung, Design und Leistungsbewertung).
Donnerstag, 14.11.2024
Christian Mercier, Dr. Ralf Kirsch und Dr. Sebastian Osterroth von der Abteilung »Strömungs- und Materialsimulation« präsentieren in der Session G14 um 13:00 Uhr über »Influence of Material Compression on the Mechanical and Electrostatic Capturing Efficiency of Filter Media« (Einfluss der Materialverdichtung auf die mechanische und elektrostatische Abscheideleistung von Filtermedien).
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Quelle Text/Bild:
Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik
Fraunhofer-Platz 1
67663 Kaiserslautern
www.itwm.fraunhofer.de
Kaiserslautern, 18.10.2024
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