Förstudie – Hybridmodell för partikelsönderdelning i DEM

Syfte och mål
Krossning och malning av berg beräknas stå för 1–2 % av den globala energiförbrukningen. Virtuella testmiljöer av processer för sönderdelning, klassering och separering av malm och mineral är essentiella för att realisera nödvändiga teknikskiften. Syftet är att utveckla en ny sönderdelningsmodell för bergmaterial baserad på diskret elementmetod (DEM) för att möjliggöra energi- och maskinoptimering. Målet är att genomföra en behovsanalys, utveckla konsortium för fullskaligt projekt samt utveckla modell-konceptet från TRL nivå 2 till TRL 4 med demonstration i labbmiljö.

Upplägg och genomförande
Projektet genomförs i fyra arbetspaket: 1. Projektkoordination, 2. Utveckling av konsortium, 3. Modellimplementering och validering samt 4. Krossexperiment för validering. Ett team med matematiker, fysiker samt programmerare har sammansatts för modellimplementeringen. Laboratorieförsök i WP4 genomförs i Chalmers krosslaboratorium vid avdelningen för industri- och materialvetenskap. Modellen implementeras i FCC:s mjukvaruplattform för DEM vilket möjliggör framtida kommersialisering och spridning enligt ett väletablerat ramverk vid FCC.

Förväntade resultat
DEM är en metod för analys av partikelsystem. I fall där partiklar krossas, såsom i krossmaskiner, har existerande sönderdelningsmodeller fundamentala brister som gör att de ej är skalbara från labbmiljö till industriell miljö. Idag står valet mellan att simulera många partiklar med låg upplösning, eller att simulera få partiklar med god upplösning. En ny hybridmodell har formulerats som möjliggör simulering av ett stort antal partiklar med korrekt sönderdelningsbeteende. Detta ger i sin tur möjligheten att virtuellt optimera befintliga samt utveckla helt nya maskinkoncept.