材料與化學加工

加工工業的企業資產與資源尤為集中,因此存在大量工程改進空間。所需要的改進會直接影響到產品與工藝性能以及可持續綠色工程,最終影響到企業盈利能力。

從設備工藝、化工及石化精煉、再到玻璃與金屬製造,以加工為核心的客戶已經採用ANSYS模擬技術降低整體成本,節約能源,最小化環境影響,滿足更高的監管標準,同時通過一系列計畫優化產品開發與經營。

細分行業

化工與石化

在整個化工與石化行業,安全、工藝優化、能源使用、減少排放及新產品創新等需求推動著高級工程與技術的開發。ANSYS工程軟體解決方案和服務可以與試驗、測試及其它過程模擬工具協同使用。優勢包括設備與工藝的詳細、高保真度設計與分析。

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玻璃

玻璃製造十分複雜而且需要大量資源,因此非常適合基於工程模擬的持續工藝改進。ANSYS的軟體與模擬技術能夠説明玻璃製造商模擬玻璃生產與成型過程中的眾多物理、化學及熱過程,從而實現工藝效率、產品品質與整體成本方面的重要改進。

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金屬

隨著全球工程材料需求穩步增長,環保壓力也隨之增加。為了幫助解決能源需求與工藝經濟等問題,基於ANSYS的工程模擬日益成為一種關鍵工具,可説明金屬製造商平衡時間、價格、可持續發展與品質壓力等問題。

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礦業

礦業日益依賴技術的發展,因此為工程師帶來大幅改進成熟工藝與設備的機遇,同時也催生了新一代採礦功能。

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聚合物加工

過去幾十年來,聚合物已經成為材料與化學加工行業眾多應用的低成本靈活解決方案。儘管石油價格飆升而且面對金屬、玻璃等替代產品的競爭,但是由於具有重量輕、抗衝擊強度高和低溫加工性能等優勢,塑膠與橡膠部件的需求仍然出現迅猛增長。與此同時,全球競爭不斷帶來利潤率和上市時間的壓力,因此促使製造商不斷進行產品性能和生產效率的創新。

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工藝設備

工藝設備的設計、生產與操作人員每天都需要處理化工與加工行業近7萬種產品所帶來的運輸、混合、分離、加熱、蒸餾、燃燒、反應、儲存、包裝和壽命延長等問題。這些行業需要大量熱量與能源、通過物理或化學手段轉化材料,以滿足全球對食品、居住和健康的最基本需求。此外,行業的生態系統也創造出許多對計算、電信和生物科技等至關重要的產品。

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水和廢水

水和廢水處理企業在尋找安全高效收集、消耗、儲存、運輸、處理、排放和配送水的工程解決方案時,面臨著巨大挑戰。為了模擬與驗證水在各種條件下的行為與流動,這些組織機構依賴大量物理分析,包括計算流體動力學(CFD)、水力學與品質傳遞預測等。

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典型應用

燃燒系統

反應與燃燒系統能夠產生屬於眾多工藝關鍵組成部分的熱量。改進熱量生成操作以及相關排放控制與性能效率是燃燒工程師一直面對的挑戰。ANSYS計算流體動力學(CFD)解決方案可用于眾多應用,包括燃氣輪機、火焰、燃煤、無焰燃燒、低氮氧化物燃燒器到全氧燃燒器、氣化爐與生物質燃燒爐等。通過結合使用CFD與ANSYS結構解決方案,工程師能夠獲得評估整個燃燒系統的統一環境,包括熱應力、振動與失效。

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氣-液系統

採用ANSYS解決方案能夠顯著提高氣-液系統的性能與結構完整性。工程師依靠ANSYS流體力學軟體,類比眾多傳輸或處理液體與氣體的應用中存在或不存在熱與物質傳遞/反應的系統。

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熱生成和熱傳輸設備

熱生成和熱傳輸對材料與化學加工工業至關重要。化工、石化與精煉工程師以及設備設計人員認識到,他們需要瞭解和管理每單位可用熱量,以最大限度地提高工藝性能。面對當前對能源效率的重視以及低迷經濟形勢下日益迫切的利潤增長壓力,熱生成和熱傳輸日益獲得加工行業的關注。

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測量與控制

專門從事測量與控制系統(包括閥門、流量計、感測器、篩檢程式與泵)工作的工程師面臨特殊的挑戰:他們需要努力確保理想的精確度,同時處理複雜的系統與多種物理效應。

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混合

計算方法的發展為混合設計帶來了以科學為基礎的分析方法。一旦將其視為一種工藝而非科學,混合已在當今成為了眾多行業的重要單元過程。ANSYS軟體可以用作電腦輔助工程的有機組成部分,能夠説明工藝設備設計人員與混合工程師瞭解、預測和改進混合設備在眾多混合應用中的性能。各方面的努力聯合在一起能夠提高產品與工藝品質,改善容器性能,減少廢棄物,降低運營成本,同時提高整體性能與產品一致性。

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多相系統

自然界和工業中的眾多流體會涉及多個相位。通過持續大量投資先進技術開發以及專注於可靠的穩步物理模型開發,ANSYS已開發出一系列出色的多相流建模功能並積累了相關的工程經驗,從而説明研究人員、工藝工程師和設備設計人員提高複雜多相系統的性能。ANSYS提供無與倫比的功能深度,可模擬具有或沒有反應的熱與品質傳遞系統,其中包括自由面、氣-液、氣-固、沸騰、空化、濕蒸汽、閃蒸、料漿和微粒系統等。

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微粒系統

加工工業企業(包括金屬與礦業組織機構)通過創新推動節能、可持續發展和企業盈利能力。微粒系統存在於眾多涉及物理和/或化學轉換的應用之中。因此,瞭解微粒如何生成與傳輸、如何運動以及如何與周圍流體及裝置相互作用的重要性日益突出。

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污染控制

工業生產過程造成的排放和污染已引發全球高度關注。今天,工程師正努力採取創新方法來減少、捕獲和控制大量不需要的副產品。加工工業企業面臨雙重挑戰:降低環境影響,同時創造能耗更低的更好產品。綠色工程、清潔空氣與水、可持續設計和碳減排等問題具有重要的環保意義,同時其可以促進工藝優化和資本投資決策,因此處於工藝工程的核心。

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反應器設計

作為化工工廠(在其中通過化學轉換生產高價值產品)的核心,反應器成為至關重要的元件,因此必須確保其高性能。反應工程師需要關注每個反應器的具體產量、選擇性、安全性、環境、品質、純度以及反應器對整體工廠經濟生存能力與最佳操作條件的支持程度。

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分離、過濾與蒸餾

分離、過濾與蒸餾技術廣泛應用於材料、化工、碳氫化合物加工及相關行業。根據所處理的工藝液流的類型與用途,可以考慮採用多種設備與工藝策略。為了設計與優化分離設備的性能和提高設備可靠性,全球工程師採用ANSYS模擬軟體處理氣體分離器、氣-固、液-固與液-液分離、薄膜、過濾與蒸餾設備設計等應用。

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