Unsere Software: ReporterPro

Datenauswertung ist Kernkompetenz! 10 GB und mehr an Datenvolumen entsteht bei einer Strömungssimulation – nur welche Daten sind wichtig und wie können diese effizient ausgewertet werden? Dafür haben wir in den letzten 7 Jahren den ReporterPro entwickelt. Die Software besteht aus einzelnen Modulen, die die jeweiligen Simulationsergebnisse effizient auswerten.

ReporterPro

Für die Auswertung der Temperatur werden z.B. Mittelwerte gebildet, die den Temperaturverlauf über der Strömungslänge und/oder der Zeit ausgeben. Zudem werden Minimal- und Maximalwerte sowie Scherverteilungen berechnet, um die thermische Beanspruchung des Fluides zu beschreiben. Neben der Darstellung als Funktion/Graph wird der Temperaturverlauf zudem in mehreren Ebenen (z.B. in der Draufsicht oder in einer Schnittebene) als Animation dargestellt, um einen noch detaillierteren Einblick zu erlangen.

 

Neben dem allgemeinen Vorgehen existieren für Extrusionswerkzeuge, Ein- und Doppelschneckenextruder und Pumpsysteme etliche Spezialmodule mit denen weitere Darstellungen, die dem Stand der Technik entsprechen und   z.B. für Vorträge oder interne Vergleiche verwendet werden können, erstellt werden.

 

Auf der ersten Seite gibt der Reporter die Simulationsgrundlage (Geometrie, Verfahrens- und Materialparameter) an. Im Folgenden wird dies beispielhaft für einen Doppelschneckenextruder dargestellt.

Schneckenansichten: Im oberen Teil wird der gesamte Schneckenabschnitt in allen Ansichten dargestellt.

In Bild1 ist die Schnecke in der y,z-Ebene dargestellt (Extrusionsrichtung: „links nach rechts“).

In Bild2 ist die x,z-Ebene (Extrusionsrichtung: „unten nach oben“) dargestellt.

In Bild3 ist die x,y-Ebene der Startposition (Extrusionsrichtung: „hinten nach vorne“) dargestellt.

 

Zudem sind die Parameter, die zur exakten Beschreibung der Geometrie benötigt werden, angegeben.

Fließkurve: Die Fließkurve, auch als Viskositätskurve bezeichnet stellt die log Viskosität über der log Schergeschwindigkeit dar und ist im unteren rechten Bereich der ersten Seite dargestellt. Die Fließklurve wird für drei Temperaturen angezeigt.

Zudem werden die Berechnungsergebnisse für die Simulation der Viskosität, der Scherraten, der axialen Geschwindigkeit und der normierten Geschwindigkeit dargestellt. Im Folgenden werden die einzelnen Möglichkeiten und das Vorgehen exemplarisch erläutert.

Darstellung Schnittebene: Auf der linken Seite wird die xy-Ebene auf der halben Elementhöhe für den jeweiligen Parameter angezeigt. Die Ergebnisse beziehen sich auf den letzten Zeitschritt der Simulation. Zu sehen ist zudem die Position der verschiedenen Schnittebenen, die im unteren Bereich der Seite visualisiert werden. Die Farblegende (sog. Colorbar) bezieht sich auf alle dargestellten Schnittebenen auf der Seite.

Darstellung Min, Max, Med: Für die Berechnung der 1D-Kurve der jeweiligen Parameter werden 16 äquidistante axiale Positionen für jedes Schneckenelement definiert. Dann werden für jede dieser axialen Positionen die Werte der x,y-Ebene (quer zur Extrusionsrichtung) für alle Zeitabschnitte (Timesteps) ausgelesen. Für jede axiale Position wird der Mittelwert des jeweiligen Parameters aus allen Zeitabschnitten gebildet und über der Schneckenlänge dargestellt.

Zudem werden die Maximal- und Minimalwerte erfasst und ebenfalls über der Schneckenlänge dargestellt. Charakteristische Werte: Die charakteristischen Werte sind das Minimum, das Maximum und der Mittelwert aller Simulationsergebnisse. Dies bedeutet, dass von allen axialen Schneckenpositionen (16 pro Element) für alle Zeitschritte der Mittelwert berechnet wird und zudem das Minimum und das Maximum ausgelesen wird.

Cutplane-Reihen: Im unteren Teil der Seite sind für den letzten Zeitschritt (Reihe 1) den vorletzten Zeitschritt (Reihe 2) und den drittletzten Zeitschritt (Reihe 3) die Cutplanes der xy-Ebene für alle oben angezeigten axialen Schnittpositionen (siehe „Darstellung Schnittebenen“) visualisiert. Die unterschiedlichen Startwinkel, die in der Reihenbezeichnung dargestellt sind, ergeben sich entsprechend zu der Anzahl der Timesteps.

Beispiel: Für eine Rotation werden 40 Timesteps ausgelesen. Dies bedeutet, dass die Schnecke pro Timestep um 9 Grad (360°/40°) rotiert. Die Startposition von Reihe 1 zu Reihe 2 unterscheidet sich demnach um 9°.

Geschwindigkeit (axial) und Geschwindigkeit (norm): Die axiale Geschwindigkeit gibt die Geschwindigkeit in Z-Richtung an. Die Norm der Geschwindigkeit ist die euklidische Norm aller Geschwindigkeitskomponenten.