O que é a simulação de partículas e quais suas aplicações em diferentes indústrias?
A simulação computacional já é uma realidade nas indústrias de produtos, como automotiva e de equipamentos, pois possibilita a realização de testes virtuais altamente acurados para otimizar máquinas e criar produtos melhores.
Porém, as indústrias de processos também vêm utilizando a simulação para melhorar sua produção, principalmente nos setores farmacêutico, alimentício e de mineração. Para essas indústrias, a simulação de partículas é uma poderosa aliada, que possibilita criar processos mais seguros, otimizados e que gerem menos resíduos.
No caso dessas indústrias, em que há o processamento atrelado à atividade, geralmente é muito custoso fazer protótipos físicos para testes de desempenho dos equipamentos envolvidos na produção. Por isso, a simulação aparece como uma solução eficiente e precisa para esses desafios.
Usando um software específico para simulação de partículas é possível fazer testes virtuais que permitem identificar pontos de melhoria na eficiência dos equipamentos e na qualidade da produção.
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O que é simulação de partículas?
É uma técnica capaz de reproduzir um processo industrial para avaliar aspectos como o comportamento do material particulado devido a sua forma, propriedades físicas e condições operacionais do equipamento,
Com essa técnica, é possível criar imagens e animações altamente realistas e detalhadas de fenômenos complexos que seriam difíceis ou impossíveis de simular de outra forma. Assim, é possível analisar e prever o processo para aumentar a eficiência e a qualidade dos produtos.
No vídeo abaixo, é possível ver o comportamento de um moinho semi-autógeno (SAG) no simulador de partículas Ansys Rocky:
Em quais indústrias pode ser aplicada?
O software de simulação de partículas é focado na partícula em si e na sua relação com o equipamento. Usando essa ferramenta, é possível analisar aspectos como o escoamento do material devido a geometria do equipamento, sendo possível otimizar sua eficiência e até analisar esforços sofridos no próprio equipamento e partícula devido a esta interação.
Quando falamos sobre otimização do equipamento, o objetivo é testar diferentes designs para avaliar qual tem o melhor resultado em relação ao processo industrial (separação, homogeneização, vazão mássica total, entre outros). Caso o objetivo envolva não só a análise de designs, mas também uma análise estrutural do equipamento, é necessário combinar o uso da simulação de partículas com um software de simulação específico para a análise estrutural.
A aplicação da simulação de partículas pode ser feita em qualquer indústria que produza material granular, como pílulas da indústria farmacêutica, grãos da indústria agropecuária ou batatas fritas e snacks da indústria de alimentos. Confira exemplos de uso da simulação de partículas em diferentes indústrias:
Agroindústria
A simulação de partículas pode ser aplicada em diferentes cenários do agronegócio como plantio, colheita, armazenagem e transporte de grãos. Por exemplo, pode-se usar a simulação de partículas para estudar o comportamento de sementes no processo de semeadura.
A simulação de partículas também pode ser usada para estudar o comportamento de partículas em equipamentos como transportadores e misturadores de grãos, ajudando a otimizar o design e a operação desses equipamentos para maximizar a eficiência e reduzir o desperdício.
Conheça o case de sucesso: Como a Bayer utiliza simulações Ansys Rocky para a otimização do projeto de tratadores de sementes
Indústria alimentícia
Já na indústria alimentícia, a simulação pode ser usada nas etapas de mistura, secagem, granulação e fluidização. Ao aplicar a técnica de simulação de partículas é possível otimizar os processos para obter produtos alimentícios com melhor qualidade e maior eficiência.
Assista o webinar Aprimorando processos na indústria de alimentos com simulação e conheça os desafios e as oportunidades ao utilizar a modelagem e simulação de processos na indústria de alimentos.
Indústria farmacêutica
Na indústria farmacêutica, é possível fazer um estudo da dinâmica de partículas em processos de produção de medicamentos. Pode-se analisar a mistura de ingredientes ou encapsulamento de medicamentos em cápsulas ou comprimidos, por exemplo.
Veja como a simulação de partículas permite analisar e estudar o processo de secagem em um revestidor de comprimidos:
Indústria de mineração
Por fim, outra área que se beneficia da simulação de partículas é a mineração, seja na extração ou no transporte dos minerais. Com isso, é possível evitar cenários como o acúmulo excessivo de material que pode desgastar o equipamento.
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Quais os benefícios de usar a simulação de partículas?
A simulação de partículas permite melhorar a eficiência da linha de processo, diminuindo o tempo de manutenção de cada equipamento, e aumentar a qualidade do produto. Além disso, ajuda a prever e evitar falhas nos equipamentos, otimizando gastos.
Para garantir todos esses benefícios é preciso contar com um software de simulação de partículas que permita fazer análises complexas com precisão como o Ansys Rocky, destaque no mercado.
Além da precisão técnica, o Ansys Rocky conta com um suporte ativo para facilitar o uso do simulador. Se você tem interesse em aplicar a simulação de partículas nos seus projetos de engenharia, converse hoje mesmo com um de nossos especialistas e peça uma cotação.
