Los cálculos por elementos finitos demuestran la fuerza magnética

Cálculos y simulaciones de FEM | Goudsmit Magnetics

Con el software para cálculos magnéticos adquirido recientemente, Martijn Leskens, ingeniero de I+D de Goudsmit Magnetics, utiliza el método de elementos finitos o FEM para mostrar cómo se comporta un producto en un sistema magnético y cuantificar el rendimiento magnético. Martijn: "Podemos optimizar eficazmente el rendimiento de este producto con cálculos magnéticos. Esto nos permite predecir con exactitud cómo se comportará un imán en términos de profundidad del campo magnético, lo que se denomina "densidad de flujo magnético", y en términos de fuerza sobre otro objeto ferromagnético".


Eficacia de separación de los imanes
También podemos estimar la eficacia de separación para eliminar partículas de acero y acero inoxidable de un flujo de producto en polvo, gaseoso o líquido, como puede encontrarse en la industria alimentaria, por ejemplo. Para ello utilizamos el programa de cálculo Comsol. Proporciona una estimación muy precisa de la situación en el mundo real".
 

Campo magnético 
El siguiente vídeo muestra cómo las partículas de acero y acero inoxidable del producto -en este caso agua, pero también podría tratarse de un alimento líquido- se comportan en el filtro magnético y cómo fluyen a través del campo magnético y son capturadas. Esto permite conocer la eficacia del campo magnético y la influencia de las propiedades magnéticas en la eficiencia de la separación, así como el tamaño de las partículas que deben capturarse y el perfil del flujo. La contaminación metálica debe atravesar el campo magnético. Lo demostramos con cálculos. Comparando varios vídeos también podemos demostrar la diferencia en la eficacia de separación como consecuencia del tamaño de las partículas.

Vídeo 1 - Cálculo FEM para filtro magnético (para partículas de acero) 

Vídeo 2 - Cálculo FEM de un filtro magnético (para partículas de acero inoxidable) 


Densidad de flujo magnético
¿Por qué es tan importante demostrar esta eficacia de separación? Se lo preguntamos a nuestro colega Guy Mutsaerts, experto en el campo de los imanes para la industria alimentaria. Guy Sabemos que para capturar el hierro, o Fe, se necesitan al menos 155 gauss, y para el acero inoxidable de grado 304 se necesitan al menos 1100 gauss. Esta simulación nos permite ver si esto se consigue teóricamente. Actualmente estamos probando la teoría en la práctica para conseguir una garantía de separación definitiva. Estas pruebas llevan mucho tiempo. Nos hemos fijado un requisito mínimo de >300 gauss para la captura de partículas férricas. Goudsmit es el único proveedor de imanes del mundo que utiliza este programa para el cálculo de imanes y puede ofrecer esta garantía.

 

Mediciones de imanes
Guy continúa: "A la hora de medir la intensidad del campo magnético, no sólo recomendamos la densidad de flujo correcta, sino que la limpieza y la aplicación también son criterios importantes. Tomemos, por ejemplo, una situación en la que no hay tubos de acero inoxidable alrededor de los imanes (sistemas de polo abierto); se oxidarán y crecerán bacterias entre los imanes. El rendimiento también se ve afectado por la distancia entre las barras. Éstas suelen colocarse más separadas para conseguir una gran capacidad.

Esto provoca un vacío en el campo magnético, lo que hace imposible capturar todas las partículas de hierro. Para superar esta deficiencia, abogo por incluir la densidad de flujo mínima en las especificaciones HACCP de la industria alimentaria. Al fin y al cabo, es el valor mínimo de densidad de flujo el que determina si es posible capturar una partícula de hierro. '

FEM-modelling-whitepaper.pdf

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