Kopplung von CFD und Elastizitätslösern zur Simulation der strömungsinduzierten Verformung von Filtermedien

Die Computersimulation der Interaktion von soliden Strukturen mit einem strömenden Fluid (FSI) ist eine etablierte Technologie und in vielen Anwendungsgebieten fester Bestandteil der Produktauslegung. Im direkten Vergleich dazu befinden sich entsprechende Modelle und Methoden für die Interaktion von strömenden Fluiden mit porösen Medien (FPSI) noch eher am Anfang ihrer Entwicklung. In diesem Beitrag werden verschiedene Vorgehensweisen zur FPSI-Simulation am Beispiel industrieller Filtermedien betrachtet. Unter anderem werden Modelle und Methoden (Dimensionsreduktion und Gitteranpassung) bei der Behandlung von kleinen Deformationen durchströmter Filtervliese vorgestellt und mit zugehörigen experimentellen Daten verglichen. Ferner wird auf aktuelle Entwicklungen für nichtlineares Materialve rhalten von porösen Medien und die damit verbundenen Herausforderungen eingegangen.