Simulation der Reinigung von Luftfiltern durch gezielt eingeleitete Schwingungen

Das Projektbeispiel des Ingenieurbüro Wohltmann zeigt eine in einem Luftstrom angebrachte Luftfilterbaugruppe, deren Filter von unten nach oben durchströmt werden und dabei Staubpartikel ausfiltern. Die Staubpartikel bleiben überwiegend am Filtermaterial haften und müssen periodisch entfernt werden, um die Filterfunktion zu erhalten. Ein Entwicklungskonzept sieht die Abrüttelung der Staubpartikel durch Anregung der flexiblen Filterplatten zu Schwingungen nahe der Plattenresonanz vor. Die Anregung erfolgt über eine rotierende Unwucht auf dem schwingungsfähig gelagerten Baugruppengehäuse.
Das Simulationsmodell bildet die gemessenen schwingungstechnischen Eigenschaften einer flexiblen Filterplatte ab. Das Modell enthält (in diesem Beispiel) ein ideal steifes Baugruppengehäuse, welches auf gedämpften nichtlinearen Druckfedern abgestützt wird. Das Modell erlaubt in weitem Umfang die Änderung wichtiger Parameter (Steifigkeits- und Dämpfungscharacteristik der Lagerfedern, Betrag, Position und Drehzahl der Unwucht, Masse und Schwerpunkt des Baugruppengehäuses, Filterplattentyp, Filterplattenanzahl, …). Dies erlaubt die Simulation und Analyse verschiedener Einflussgrößen auf das Abrüttelergebnis, den schnellen Vergleich unterschiedlicher Konzepte und eine effektive Optimierung der Baugruppe.
Ergebnisse sind eine fundierte Faktenbasis für die Bewertung von Konzeptvarianten, die Reduzierung des Entwicklungsrisikos durch Test und Optimierung vor Realisierung sowie die Reduzierung des Versuchs- und Entwicklungsaufwandes.
Mehr Informationen: www.wohltmann-simulation.de