UNSERE LEISTUNGEN

Was ist CFD?

Strömungssimulationen („Computational Fluid Dynamics“) sind im Zuge der Entwicklung moderner Computer-Technologien entstanden. Sie beruhen auf der numerischen Lösung der Navier-Stokes-Gleichungen mittels geeigneter mathematischer Verfahren. Zusätzlich lassen sich diese Strömungsgleichungen mit Energie- und Stofftransportgleichungen koppeln um Wärmetransport und Konzentrationsverteilung zu berücksichtigen. Als Ergebnis dieser Berechnungen stehen die gewünschten physikalischen Größen an jeder Stelle des Strömungsmodells bereit (z.B. Geschwindigkeit, Temperatur, Druck, Stromlinien usw.)

Modellerstellung

Alles beginnt mit einer Idee. Ob Zeichnung oder CAD-Modell. Wir erzeugen nach Ihren Vorstellungen das Berechnungsnetz

Modellaufbereitung
(Pre-Processing)

Die meisten CAD-Dateien weisen einen zu hohen Detailierungsgrad zur direkten Verwendung für eine Simulation auf. Aus diesem Grund werden zunächst die strömungstechnisch irrelevanten Details entfernt. Erst im Anschluss lässt sich durch weitere Eingriffe in die CAD-Geometrie ein geschlossenes Volumenmodell des Strömungsraums erzeugen. Dieser Verfahrensschritt ist trotz spezieller CAD-Software sehr aufwendig und kann je nach Komplexität der Baugruppe einen Großteil des Gesamtaufwandes ausmachen.

Netzerzeugung
(Pre-Processing)

Das Rechennetz bildet die Geometrische Grundlage für die eigentliche Strömungssimulation. Einige Softwarepakete bieten zwar eine voll automatische Netzerzeugung, in den Meisten fällen ist jedoch ein Manueller Eingriff in gewissen Bereichen der Volumenvernetzung erforderlich. Auf diese Weise lässt sich das optimale Gitter für den jeweiligen Strömungsbereich erzeugen um diese Strukturen optimal aufzulösen und die Stabilität der folgenden Berechnung deutlich zu erhöhen.

Strömungssimulation

Simulation zwei- oder dreidimensionaler Strömungsräume mit Computational Fluid Dynamics, sowie Visualisierung und Auswertung der Ergebnisse

Solver
(Processing)

Von entscheidender Bedeutung für die Simulation ist der Einsatz des richtigen Solvers und der Passenden Randbedingungen. Die Solver definieren die in der Berechnung verwendeten Erhaltungsgleichungen. Wir bieten eine Vielzahl verschiedener Solver und Berechnungsverfahren. Diese lassen sich grob in folgenden Kategorien unterteilen:

  • stationär / instationär
  • laminar / turbulent
  • inkompressibel / kompressibel

Visualisierung
(Post-Processing)

Im Anschluss an das Processing werden die Berechnungsergebnisse nach Kundenanforderungen Visualisiert. auf diese Weise können unter anderem Geschwindigkeits- Druck-, Dichte-, Konzentrations- und Temperaturverteilungen in einem Analysebericht zur Verfügung gestellt werden. Diese Darstellungen können durch weitere Auswertung der Daten z.B. durch Diagramme ergänzt werden.

Optimierung

Auf Grundlage der Simulationsergebnisse lässt sich in einem iterativen Prozess das Strömungsverhalten optimieren

Optimierungspotential

Die Visualisierung der Simulationsergebnisse ermöglich das erkennen von Problemstellen im Strömungsbereich und führ zu einem verbessertem Systemverständnis. Auf diese weise können Optimierungsmaßnahmen abgeleitet und diese in weiteren Analysen auf Ihre Effizienz geprüft werden.

Möglichkeiten

Optimierungsmöglichkeiten Lassen sich abhängig von der Aufgabenstellung in den Verschiedensten Bereichen umsetzen.

  • Strömungsgleichverteilung
  • Druckverluste minimieren
  • Temperaturfelder optimieren
  • Kavitation vermeiden
Ihre Vorteile