Strömungssimulation



Mit Strömungssimulationen lassen sich nicht nur einphasige Strömungsvorgänge, sondern auch Partikelströmungen, Mehrphasenströmungen und vieles mehr berechnen.

Strömungssimulation



Mit Strömungssimulationen lassen sich nicht nur einphasige Strömungsvorgänge, sondern auch Partikelströmungen, Mehrphasenströmungen und vieles mehr berechnen.

Strömungssimulation


Mittels Strömungssimulationen lassen sich nicht nur einphasige Strömungsvorgänge berechnen, sondern auch Partikelströmungen, Mehrphasenströmungen und vieles mehr.

Beispiele

Rührer und Mischer

In der Rührtechnik werden verschiedene Aufgaben umgesetzt. Beispiele sind Homogenisieren, Begasen, Dispergieren, Suspendieren etc. Jede dieser Rühraufgaben erfordert ein individuelles Behälterdesign und ein darauf spezifisch abgestimmtes Rührorgan. Mittels Strömungssimulation lassen sich diese Prozesse berechnen, visualisieren und optimieren. 


Das Ziel ist u.a. der Erhalt einer Bewertungsgrundlage für die Effektivität der Mischungsgüte und -Dauer.


Ihr Zugewinn


  • Ermittlung der notwendigen Mischzeit
  • Berechnung der spezifischen Scherrate
  • Berechnung der Ne-Zahl  (power number)
  • Berechnung der NQ-Zahl (pumping number)
  • Berechnung des kLa-Wertes

Aerodynamik von Fahrzeugen

Bei Fahrzeugen auf Straße oder Schiene, sowie bei Flugzeugen in der Luft sind die aerodynamischen Eigenschaften maßgeblich für den Kraftstoffverbrauch, aber auch für die Fahr- bzw. Flugeigenschaften.


Mittels Strömungssimulationen lassen sich die resultierenden Kräfte auf die Fahr- bzw. Flugzeughülle im Detail berechnen, visualisieren und auf der Basis auch optimieren.



Ihr Zugewinn


  • Ermittlung des cw-Wertes
  • Berechnung des Anpressdrucks
  • Untersuchung von Ablösungen und Schleppwirbeln
  • Berechnung der Windlasten auf Anbaukomponenten


Geschwindigkeits-Farbplot eines Formula-Student-Rennwagens mit Stomlinien

Aerodynamik von Fahrzeugen

Sowohl bei Straßen- und Schienenfahrzeugen, als auch bei Flugzeugen sind die aerodynamischen Eigenschaften entscheidend für den Kraftstoffverbrauch, aber auch für die Fahr- bzw. Flugeigenschaften.


Mit Hilfe von Strömungssimulationen können die resultierenden Kräfte auf die Fahrzeug- bzw. Flugzeughülle detailliert berechnet, visualisiert und darauf aufbauend optimiert werden.



Ihr Zugewinn


  • Bestimmung des cw-Wertes
  • Berechnung des Anpressdrucks
  • Untersuchung von Ablösungen und Nachlaufwirbeln
  • Berechnung von Windlasten auf Anbaukomponenten


Pufferspeicher

Pufferspeicher dienen zur Speicherung von Heizwärme und/oder Warmwasser. Auf dem Markt existiert mittlerweile eine ganze Reihe verschiedener Speichersysteme, bei denen man sich unterschiedliche Effekte zunutze macht.


Ziel ist es, die benötigte Warmwassermenge immer optimal zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig die Wärmeverluste zu minimieren.



Ihr Zugewinn


  • Untersuchung des zeitlichen Temperaturverlaufs
  • Berechnung der Wärmeübertragungsleistung
  • Darstellung der Strömungsverteilung
  • Darstellung der Warmwasserschichtung

Verbrennung in Schüttungen

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

Verbrennung in Schüttungen

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


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 Schadstoffkonzentrationen 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


Filteranlagen und Absaugungen

Filter- und Absauganlagen werden in der Industrie zur Staub- und Späneabsaugung, Luftfilterung usw. eingesetzt. Eine staubfreie und sichere Arbeitsumgebung ist entscheidend für die Arbeitssicherheit.


Mit Hilfe der Strömungssimulation wird die Strömungsverteilung und die Staub-/Partikelverteilung innerhalb von Filteranlagen berechnet und visualisiert.



Ihr Zugewinn


  • Visualisierung der Strömungsverteilung / Partikelverteilung
  • Untersuchung des Staubeintrittsverhaltens
  • Optimierung der Luftführung für gleichmäßige Behälterfüllstände


Armaturen und Ventile

In industriellen Anwendungen werden Armaturen für die Regulierung, Kontrolle oder Absperrung verschiedener fließfähiger Medien eingesetzt. Häufig haben sie sicherheitskritische Aufgaben. Für Effizienzsteigerungen und Sicherungen der Effizienz ist ein detaillierter Einblick in die Strömungsführung unabdingbar.


Eine häufige Anforderung an das Armaturendesign besteht z.B. in der Erzielung einer kavitationsfreien Strömung mit einem möglichst hohen KV-Wert.


Ihr Zugewinn


  • Berechnung von Druckverlusten
  • Detektierung von Kavitationseffekten
  • Berechnung der Armaturenkennlinie
  • Berechnung des KV-Wertes

Brenner und Fackeln

Gasfackeln werden in Biogasanlagen eingesetzt, um bei Ausfall der regulären Gasverwertungsanlage eine unkontrollierte Freisetzung von Biogas in die Umwelt zu verhindern. Um eine vollständige, rückstandslose Verbrennung zu erreichen, ist ein genaues Verständnis des Verbrennungsverhaltens und der Strömungsführung notwendig. 


Mittels Verbrennungssimulation lässt sich z.B. die Flammenausbreitung und die Verteilung der Reaktanten und Produkte berechnen und visualisieren. 


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




Umströmung von Gebäuden

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




Umströmung von Gebäuden

Unter anderem bei der natürlichen oder mechanischen Belüftungsplanung spielt die Strömungsführung um und innerhalb von Gebäuden eine entscheidende Rolle. Mittels Strömungssimulation können beliebige Windrichtungen und Windgeschwindigkeiten berechnet und visualisiert werden. 


Das Ziel sind möglichst effiziente Gebäude mit maximalem thermischen Komfort.


Ihr Zugewinn


  • Berechnung lokaler Strömungsgeschwindigkeiten
  • Analyse des thermischen Gebäudekomforts
  • Optimierung von Haustechnikkonzepten
  • Bewertung des thermischen und strömungstechnischen Gebäudeverhaltens

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 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)