FEM-Simulation
Mittels FEM-Simulation lässt sich das Verhalten von Festkörper-Komponenten unter Berücksichtigung der spezifischen Materialeigenschaften im Detail untersuchen.
Sehen. Verstehen. Umsetzen
Das ist unser Leitgedanke. Denn nur wenn man genau weiß, was im Innern einer Strömung passiert, kann man mögliche Fehlerquellen erkennen und sein Produkt gezielt anpassen.
Nachfolgend stellen wir Ihnen einige Einsatzbeispiele von Strömungssimulation vor.
Die Anwendungsgebiete sind nahezu unbegrenzt.
Bauteilverformung unter Last
Das Verformungsverhalten von Bauteilen lässt sich grundsätzlich auch analytisch berechnen. Werden die Bauteile komplexer, stößt man aber sehr schnell an seine Grenzen. Hier spielt die FEM ihre Stärken voll aus. Wir berechnen das Verformungsverhalten Ihrer Komponenten.
Durch starke Überhöhungen des Verformungs-maßstabs lassen sich die Zusammenhänge besonders deutlich aufzeigen.
Ihr Zugewinn
- Untersuchung der zeitlichen Temperaturentwicklung
- Berechnung der Wärmeübertragungsleistung
- Darstellung der Strömungsverteilung
- Abbildung von Warmwasserschichtungen
Druckbehälter
Druckbehälter sind fast immer sicherheitskritische Bauteile und erfordern eine sehr sorgfältige Herstellung.
Mittels FEM berechnen wir die Spannungen und Materialdehnungen von Druckbehältern, Verbrennungsmotoren und anderen Bauteilen - nicht nur bei statischen, sondern auch bei dynamischen Druckbelastungen.
Ihr Zugewinn
- Ermittlung des cw-Wertes
- Berechnung des Anpressdrucks
- Untersuchung von Ablösungen und Schleppwirbeln
- Berechnung der Windlasten auf Anbaukomponenten
Schraubenverbindungen
Schraubverbindungen sind die am häufigsten genutzte Verbindungsart im Maschinenbau. Mittels Simulation lassen sie sich detailliert untersuchen.
So kann etwa unter Berücksichtigung der Schraubenvorspannkraft und der Oberflächenrauigkeiten geprüft werden, ob es unter Last zu Verschiebungen der aneinander anliegenden Bauteilflächen oder zu einem Klaffen kommt.
Ihr Zugewinn
- Untersuchung des Staub-Eintrittsverhaltens
- Optimierung der Luftführung für gleichmäßige Behälter-Füllgrade
- Darstellung der Temperaturverteilung
Strukturkomponenten
Kalzinierungsprozesse stellen genaue Anforderungen an die benötigten Flammentemperaturen sowie die Temperaturverteilung innerhalb eines Ofens. Messungen sind unter den herrschenden Betriebsbedingungen nur sehr eingeschränkt möglich.
Mittels CFD-Simulation sind wir in der Lage, das Verbrennungs-verhalten innerhalb komplexer Schüttungen zu berechnen und zu visualisieren.
Für die Generierung der 3D-Schüttungsmodelle setzen wir ein im eigenen Hause entwickeltes Verfahren ein.
Ihr Zugewinn
- Abbildung des komplexen Verbrennungsverhaltens
- Erkennung von Hot-Spots
- Darstellung der Temperaturverteilung
Pasteurisierung von Lebensmitteln
Bei der Pasteurisierung von Lebensmitteln ist es entscheidend, dass der gesamte Inhalt auf eine vorgegebene Mindesttemperatur erwärmt wird. Dabei spielt die Zeit eine entscheidende Rolle, die sich durch verschiedene Temperierungsrichtungen spürbar beeinflussen lässt.
Sind die internen Strömungs- und Wärmeverteilungen bekannt, lassen sich Zeit und Kosten einsparen.
Ihr Zugewinn
- Darstellung der Strömungsgeschwindigkeiten
- Erkennung von Totgebieten und Cold-Spots
- Darstellung der Temperaturverteilung
Hallenlüftung und -Absaugung
Die Zielkriterien einer Be- und Entlüftung können sehr unterschiedlich sein. In Büroräumen wird die Einhaltung bestimmter Behaglichkeitskriterien angestrebt. In Produktionsräumen geht es hingegen eher um eine Einhaltung von Schadstoffkon-zentrationen in der Raumluft.
Beide Fälle lassen sich bereits während der Planungsphase mittels Simulation untersuchen. Sogar unter Berücksichtigung der Positionierung von Einrichtungsgegenständen u.ä.
Ihr Zugewinn
- Erkennung und Vermeidung von Zugluftstellen
- Behaglichkeitsbewertung
- Darstellung der Temperaturverteilung
Brenner und Fackeln
Die Zielkriterien einer Be- und Entlüftung können sehr unterschiedlich sein. In Büroräumen wird die Einhaltung bestimmter Behaglichkeitskriterien angestrebt. In Produktionsräumen geht es hingegen eher um eine Einhaltung von Schadstoffkon-zentrationen in der Raumluft.
Beide Fälle lassen sich bereits während der Planungsphase mittels Simulation untersuchen. Sogar unter Berücksichtigung der Positionierung von Einrichtungsgegenständen u.ä.
Ihr Zugewinn
- Berechnung des kiniematischen Reaktionsverhaltens
- Berechnung der Flammentemperatur
- Untersuchung des Durchmischungsverhaltens
Armaturen und Ventile
Pufferspeicher werden z.B. für die Speicherung von Heizungs- und/oder Warmwasser verwendet. Auf dem Markt existiert mittlerweile eine ganze Reihe verschiedener Speichersysteme, bei denen man sich unterschiedliche Effekte zu Nutze macht.
Das Ziel ist eine stets optimale Nutzung der verfügbaren Wärmeenergie zur Senkung des Energiebedarfs.
Ihr Zugewinn
- Berechnung von Druckverlusten
- Detektierung von Kavitationseffekten
- Berechnung der Armaturenkennlinie
Druckverlust in porösen Strukturen
Die Durchströmung poröser Strukturen kommt unter anderem in der Filtertechnik oder der Trocknungstechnik zum Einsatz. Je nach technischem Anwendungsfall dürfen meist maximal zulässige Druckverluste nicht überschritten werden.
In anderen Fällen wird im Gegenteil ein bestimmter Druckverlust gefordert, um z.B. den Austrittsvolumenstrom bei Sicherheitsventilen zu drosseln.
Mittels Simulation lassen sich vielfältige Szenarien untersuchen und die Geometrie perfekt auf die Anforderungen abstimmen.
Ihr Zugewinn
- Ermittlung des Druckverlusts
- Berechnung des Volumenstroms
- Untersuchung von Wärmeübertragungseffekten (Fluid/Feststoff)
