CFD Strömungssimulation
Verhalten von Medien sicher berechnen
Mediendurchflossene Bauteile sind oft komplexe Bauteile. Eine CFD Strömungssimulation (Computational Fluid Dynamics) ist deshalb ein wichtiger Baustein, um bereits in der Konstruktionsphase die Werkzeugkosten und die Einhaltung des geplanten Produktionsstarts abzusichern.
Mit der CFD Analyse kann das spätere Strömungsverhalten mediendurchflossener Produkte zuverlässig berechnet werden. Hierbei können unsere Entwickler vor der Bauteilfertigung u.a. Angaben über Druck- und Geschwindigkeitsverhältnisse der Flüssigkeitsströmung, die Wärmeübertragung und die in Beziehung stehenden Kräfte umgebender Komponenten machen.
Übliche Aufgaben, die bei der Entwicklung von Fluidbauteilen auftreten, sind u.a. die Optimierung der Strömungsverluste oder, wenn entlang des durchströmten Bereichs eine Wärmequelle berücksichtigt werden muss, die gekoppelte Strömungs-Temperaturanalyse.
Für die CFD Analyse muss, wie bei jeder Simulation, zunächst das verwendete Berechnungsmodell bestimmt werden, um eine bestmögliche Approximation der Simulation mit der Realität zu erreichen. So stehen beispielsweise für die Berechnungen von turbulenten Strömungen mehrere Turbulenzmodelle zur Verfügung. Weiterhin müssen zielführende Randbedingungen definiert werden. Auch die Berechnung von ein- und mehrphasigen Strömungen und die Wärmeübertragung im Festkörper kann berücksichtigt werden.
Analysen mit der CFD Strömungssimulation:
- Strömungsprofile von stationären bzw. instationären Strömungen
- Berechnungen von laminaren bzw. turbulenten Strömungen
- Bestimmung von Verwirbelungen und Totwassergebieten
- Strömungen mit gekoppeltem Wärmeübergang (Wärmeleitung, Konvektion, Strahlung)
- Berücksichtigung von Mehrphasenströmungen (Sprays, Mischprozesse, Kavitation, Kondensation, Verdampfung, Strömungen mit freien Oberflächen etc.)
Strömungssimulationen von Luft, Gasen und Flüssigkeiten verhindern Fehler bei der Bauteilentwicklung
