CFD Simulation

Sowohl bei raumluft- als auch prozesslufttechnischen Fragestellungen können mit Hilfe einer CFD Simulation (CFD = computational fluid dynamics) Kosten gespart und unnötige Fehlversuche oder aufwändige Teststellungen vermieden werden.

Im Bereich der industriellen Fertigung und Verarbeitung entstehen bei der Konzeption einer strömungstechnischen Optimierung einer Maschine oft Fragestellungen zu deren prozesslufttechnischen Auswirkungen. Daher werden häufig Experimente durchgeführt, in denen Parameter wie lokale Geschwindigkeiten, Temperaturen oder Turbulenzgrade erfasst werden, um den Effekt der geplanten Maßnahme vorab abzusichern. Bei vielen Anwendungen ist dies aber während der Planung gar nicht und nach der Realisierung nur unter großem Aufwand möglich, beispielsweise bei rotierenden Schaufeln, instationären Prozessen mit unzugänglichen Messbereichen oder extrem heißen Anwendungen. Die Lösung: eine CFD Simulation, die Luftströme und thermodynamische Einflüsse schon in der Konzeptphase berechnet und visualisiert. Für ein sicheres, vorhersehbares Ergebnis.

Bei vielen raumlufttechnischen Fragenstellungen liefert eine CFD Simulation valide Aussagen, beispielsweise zur Druckverteilung in einer Lüftungsanlage, zur Luftdurchströmung oder zur Strömungsoptimierung von Komponenten. Dazu werden Berechnungsmodelle wie Navier-Stokes-Gleichungen, Euler- oder Potentialgleichungen zur Berechnung von Luftströmungen genutzt. Ein Beispiel aus der Praxis:

 

Validierung eines Heiz-/ Kühlkonzeptes in einer Flughafenhalle

Geplant war eine Klimatisierung mit Quellluftauslässen in im Raum verteilten Säulen („Terminals“), sowie zusätzlichen Heizgeräten. Die zu prüfenden Kriterien waren die Temperaturverteilung und das Strömungsfeld im Raum. Um den Berechnungsaufwand und damit die Kosten weiter zu minimieren, wurde nicht das gesamte Terminal im Modell abgebildet, sondern zwei repräsentative Sektionen modelliert. Die Schnittflächen wurden dabei mit Symmetrierandbedingungen belegt; die Berechnungen erfolgten 3D und stationär. Die Berechnungsergebnisse zeigten sowohl beim Kühl- als auch beim Heizfall eine ausgewogene Temperaturverteilung, bei denen sich der Temperaturgradient entsprechend der DIN EN ISO 7730 klassifizieren ließ – das Konzept wurde also bestätigt.

Sehen auch Sie sich strömungstechnischen Fragen gegenüber? Möchten Sie ein geplantes Klimakonzept oder einen neuen Fertigungsprozess im Vorfeld absichern oder eine bestehende Installation überprüfen? Die LTG Ingenieure helfen Ihnen gerne – kontaktieren Sie uns!

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