Introductie

Een toonaangevende Europese fabrikant van professionele keukensystemen werkte samen met Femto om een gedetailleerde thermomechanische analyse van zijn friteusesysteem uit te voeren. Het doel was duidelijk: kritieke spanningsconcentraties als gevolg van thermische belastingen in kaart brengen, mogelijke ontwerpfouten in een vroeg stadium opsporen en de effectiviteit van gerichte verbeteringen valideren. De verkregen inzichten zouden rechtstreeks bijdragen aan een veiligere, duurzamere en efficiëntere productontwikkeling.

Belangrijkste uitdaging

Commerciële friteuses werken onder hoge thermische belastingen, waardoor hun structurele gedrag in de loop van de tijd verandert. Om deze praktijkomstandigheden na te bootsen, zijn transiënte analyses uitgevoerd. Er zijn meerdere belastingsscenario’s gedefinieerd, waarbij verschillende luchttoevoercycli van de branders (aan/uit) werden gecombineerd met de bijbehorende brandertemperaturen en convectieomstandigheden. Deze factoren beïnvloeden de temperatuurverdeling in de constructie en hebben daardoor invloed op de daaruit voortvloeiende thermische spanningen.

Oplossing

Het engineeringteam van Femto pakte deze opdracht aan met behulp van de niet-lineaire, gekoppelde structureel-thermische solver in Simcenter 3D. Deze geavanceerde opzet maakte het volgende mogelijk:

• Zeer nauwkeurige voorspelling van thermische hotspots
• Betrouwbare simulatie van verwarming, koeling en stationaire omstandigheden
• Robuuste verwerking van complexe, tijdelijke thermische belastingen

Met deze aanpak kon Femto het thermomechanische gedrag van de friteuse in relevante bedrijfsscenario’s evalueren en de omstandigheden identificeren die de hoogste spanningsniveaus veroorzaakten. Deze inzichten vormden de basis voor gerichte ontwerpoptimalisatie in nauwe samenwerking met de klant.

Als ervaren Simcenter 3D-gebruiker en -reseller combineert Femto software-expertise met praktische engineeringervaring. Hierdoor kunnen we niet alleen geavanceerde simulatieanalyses uitvoeren, maar ook klanten helpen de resultaten effectief toe te passen binnen hun ontwikkelingsproces.

Resultaten

In dit project werd vastgesteld dat van alle onderzochte scenario’s de combinatie van volledig verwarmde olie bij een uitgeschakelde brander de hoogste thermisch veroorzaakte spanningen opleverde. Dit scenario vormde de belangrijkste uitgangspunt voor de optimalisatie.

De belangrijkste bevindingen waren onder meer:

• Vijf kritieke spanningszones geïdentificeerd
• Ontwerpaanpassingen ontwikkeld in samenwerking met de klant
• Spanningsniveaus met succes teruggebracht tot onder de toegestane spanningsgrenzen
• Verbeterde structurele betrouwbaarheid onder reële bedrijfsomstandigheden

Conclusie

• Femto heeft aangetoond in staat te zijn complexe simulaties uit te voeren waarin structurele en thermische fysica nauw met elkaar zijn verweven.
• De analyses maakten een gerichte ontwerpoptimalisatie mogelijk, waardoor de spanningen in kritieke zones aanzienlijk werden verminderd en de duurzaamheid van het product werd verbeterd.
• Dit project onderstreept de rol van Femto bij het combineren van simulatie-expertise met praktische, oplossingsgerichte samenwerking, waardoor we analyseresultaten effectief kunnen vertalen naar haalbare ontwerpverbeteringen voor de praktijk.

Author: Felix Rathmann
Project Engineer, Femto Engineering