Strömungssimulation (CFD)

Kühlungsstrom in einem Zylinderkopf
Kühlungsstrom in einem Zylinderkopf

Strömungsphänomene spielen in vielen Geschäftsfeldern eine wichtige Rolle. Luft- und Raumfahrt, Automotive, Energie und Verteidigung - in allen Kerngeschäftsbereichen kommen aero- und thermodynamische Fragestellungen immer wieder vor und sind zum Teil mitentscheidend für die Funktionstüchtigkeit und die Betriebseffizienz von Maschinen und Anlagen.

Strömungen können experimentell – wenn überhaupt – nur in sehr aufwändigen Versuchen analysiert werden. Hier bieten CFD-Verfahren (Computational Fluid Dynamics) eine gute Alternative.

Umströmung einer Windkraftanlage
Umströmung einer Windkraftanlage

Anwendungsgebiete

  • Unterstützung beim Entwurf: Bestimmung von komplexen designkritischen Betriebsparametern, z.B. Temperaturverteilungen, Durchflussgrößen, aerodynamische Lasten, Mischungsverhältnisse, Schadstoffverteilungen und andere relevante Parameter
  • Designoptimierung: Bestimmung von Optimierungspotenzial in Strömungsmaschinen
  • Troubleshooting: Identifizierung von Fehlerursache und Entwicklung von Lösungen

 

Anwendungsbeispiele

  • Analysen zur Wärmeübertragung (Wärmeleitung, -strahlung, Konvektion)
  • Ermittlung von aerodynamischen Lasten auf Strukturen (z.B. bei Windkraftanlagen)
  • Simulation von atmosphärischen Windströmungen
  • Klimatisierung von Gebäuden, HVAC (Heating, Ventilation, Air Conditioning)
  • Druckverlustbestimmung von Strömungsmaschinen
  • Aerodynamik von Fahrzeugen und Gebäuden
  • Ermittlung von Schadstoffkonzentrationen (Arbeitssicherheit)
  • Brand- und Rauchausbreitung
  • Detonationsvorgänge in Luft und Wasser

 

Ihre Vorteile

  • „Schlüsselfertige“ Lösungen: Wir begleiten unsere Kunden durch alle Phasen des Projektes, angefangen von der Definition des strömungsphysikalischen Problems bis zur Entwicklung einer maßgeschneiderten CFD-Lösung.
  • Expertenteam: Unser Team besteht aus Experten auf den Fachgebieten Strömungsmechanik, Thermodynamik und Strukturdynamik und besitzt eine langjährige Erfahrung im Bereich der rechnerischen Simulation.
  • Optimierte Werkzeuge: Bei den Untersuchungen verwenden wir je nach Bedarf das etablierte kommerzielle CFD Software-Paket ANSYS CFX oder die innovative OpenSource-Lösung OpenFOAM. Daneben setzen wir themenspezifisch auch den weltweit anerkannten Fire Dynamics Simulator (FDS) von NIST sowie unseren in-House Solver DYSMAS ein. Dabei können wir auf unseren in-House „state-of-the-art“-Cluster zurückgreifen.