Badania przemysłowe w zakresie obliczeniowej mechaniki płynów w celu optymalizacji konstrukcji aparatów chemicznych

Wielkość lub zakres

Przedmiotem zamówienia jest przeprowadzenie badań przemysłowych w zakresie obliczeniowej mechaniki płynów w celu optymalizacji konstrukcji aparatów chemicznych.Celem badań będzie sformułowanie wytycznych dla konstrukcji nowych oraz modyfikacji istniejących egalizatorów past, zawiesin, pigmentów, to jest:a. konstrukcji organu prowadzącego proces dyspergacji w disolwerze pod względem geometrii, kształtu, grubości, średnicy, prędkości obrotowej, materiału i otoczenia; w celu uzyskania wielkości cząstki 25 um, energochłonności disolwera max. 5,536 KwH;b. optymalizacji kształtu organów nadających energię kinetyczną procesowi mielenia, kształtu i objętości komory roboczej i sita separującego w młynie kuleczkowym przepływowym w celu uzyskania wielkości cząstki 0,05 um oraz energochłonności młyna max 0,24 Kwh/kg;c. optymalizacji kształtu komory dyspergatora przepływowego w celu uzyskania jego energochłonności na poziomie 0,01 kWh/kg;d. optymalizacji konstrukcji systemów mieszających dla współpracy z systemami precyzyjnego dozowania przemysłowego w egalizatorze do ujednorodniania substancji (pod względem kształtu i geometrii) w celu osiągnięcia dokładności dozowania do 1g oraz energochłonności mieszalnika 0,00025 kWh/kg.W celu wykonania badań Wykonawca powinien wykorzystać oprogramowanie obliczeniowej mechaniki płynów do symulacji i przewidywania wpływu ruchów płynów, cząstek pigmentów i elementów aparatury na właściwości produktu końcowego.Wyniki symulacji muszą zakończyć się rezultatem w postaci określenia wytycznych i podstaw projektowych dla zoptymalizowania konstrukcji wymienionych powyżej aparatów chemicznych przekazanych Zamawiającemu w formie kompleksowego raportu z badań.Celem badań będzie określenie najkorzystniejszej geometrii i parametrów procesowych badanych układów w celu uzyskania jak najlepszych właściwości aparatów chemicznych pod względem skuteczności i szybkości mieszania oraz zmniejszenia nakładów energetycznych. W tym celu powinny zostać wykorzystane metody numeryczne dla układów jedno—i wielofazowych, z zastosowaniem najnowszych wieloskalowych modeli matematycznych opisujących przebieg procesów przewidzianych w Projekcie. W ramach prac konieczny będzie dobór odpowiednich parametrów procesowych takich jak intensywność mieszania, czas homogenizacji układów, czas przebywania itp. w powyżej wskazanych typach urządzeń chemicznych.1. Szczegółowy opis zadań:a. stworzenie modeli matematycznych procesu rozdrabniania i mieszania cząstek stałych (pigmentów) w cieczach w 4 typach aparatów przemysłowych: młyn kuleczkowy, disolwer, egalizator, dyspergator;b. implementacja modeli matematycznych do kodu oprogramowania obliczeniowej mechaniki płynów;c. wykonanie symulacji numerycznych przebiegu procesów w ww. aparatach mieszających chemicznych z uwzględnieniem aparatów istniejących i propozycji nowych konstrukcji oraz weryfikacja modeli;d. sformułowanie wniosków i założeń projektowych do nowych, ulepszonych konstrukcji aparatury, zapewniających spełnienie celów badań;e. opracowanie raportu z wykonania zadań jak w pkt a-d, który będzie zawierał modele matematyczne, szczegółowe wyliczenia, wyniki symulacji oraz propozycje projektowe;f. w ramach zleconych prac przewidziana jest stała i bieżąca współpraca z Ichemad przy projektowaniu i doborze materiałów konstrukcyjnych poprzez wsparcie zespołu badawczo projektowego Zamawiającego w projektowaniu aparatów mieszających i doborze materiałów konstrukcyjnych, stałe i bieżące konsultacje oraz udział w przygotowaniu zgłoszeń wzorów użytkowych;Parametry badanego medium będą następujące:— lepkość 2 000- 10 000 cP,— gęstość 1400- 2 500 kg/m³.Prace należy wykonać przy użyciu obliczeniowej mechaniki płynów, aby wykazać wpływ ruchu płynów, cząstek pigmentów i elementów aparatury na właściwości produktu końcowego.Zadaniem Wykonawcy będzie określenie wytycznych i podstawy projektowych dla zoptymalizowanych konstrukcji aparatów mieszających mając na uwadze spełnienie celów Projektu.Poprawność zastosowanych modeli powinna być wykazana poprzez weryfikacje wyników symulacji na podstawie danych doświadczalnych dostarczonych przez Zamawiającego dla obecnie używanych aparatów mieszających.2. Dodatkowe wymagania:— Okres realizacji: przewidywany okres współpracy i prowadzenia badań stanowi 1 (jeden) rok, z możliwością przedłużenia pod warunkiem wskazania przez oferenta uzasadnionej konieczności dłuższego okresu, nie dłużej jednak niż 24 miesiące rozumiane jako łączny czas prowadzenia badań i współpracy ( o ile NCBIR wyrazi zgodę na dłuższy czas trwania badań i współpracy).Sposób rozliczenia oraz oczekiwany rezultat: oferent w ramach współpracy zobowiązany będzie:— do stworzenia nieokreślonej ilości modelowań (symulacji), tak aby jednoznacznie określić kierunek zmian konstrukcyjnych powyżej wskazanych urządzeń oraz sformułować wnioski i założenia projektowe do nowych, ulepszonych konstrukcji aparatury, umożliwiających spełnienie celów badań oraz— opracować raport z wykonania zadań jak w 1 pkt a-e,Oferent zobowiązany będzie do stałego i bieżącego kontaktu i ścisłej współpracy z Zamawiającym. Efekty pracy oferenta mogą zostać poddane przez Zamawiającego ocenie niezależnych recenzentów – ekspertów.