Strömungssimulation / CFD Simulation

Per Strömungssimulation bzw. CFD Simulation berechnet M.TEC die Umströmung und Durchströmung von Körpern und Bauteilen mit verschiedensten Medien sowie die Durchmischung mehrerer Medien als Dienstleister für Strömungssimulation.

Umströmung Schiffsrumpf

Umströmung Schiffsrumpf (CFD Strömungssimulation)

Strömungsverlauf Staubsaugerdüse

Strömungsverlauf Staubsaugerdüse (CFD-Analyse)

Luftstrom Beatmungsmaske

Luftstrom Beatmungsmaske (CFD-Simulation)

Die Strömungssimulation bzw. CFD-Simulation (CFD = "Computational Fluid Dynamics", deutsch = "Numerische Strömungsmechanik") dient der Auslegung und Optimierung strömungsführender Bauteile und umströmter Körper. Die Strömungssimulation bildet Strömungen und Strömungsverläufe rechnerisch nach und visualisiert die Strömungswege und -verläufe.

Als Dienstleister für Strömungssimulation berechnet M.TEC unterschiedliche Medien mit unterschiedlichen Viskositäten (Luft, Wasser, Öle, Gele, Kleber etc.). Auch die Durchmischung verschiedener Medien (z. B. ein Luft-/Benzingemisch oder ein Mehrkomponentenkleber) lässt sich mit einer CFD-Simulation berechnen.

Mit der Strömungssimulation bzw. einer Strömungsanalyse wird deutlich, wo Strömungsverluste bzw. Druckverluste entstehen. Falls Messungen nicht möglich oder zu zeitintensiv sind, ist die Strömungssimulation das richtige Entwicklungstool zur Druckverlustoptimierung.

Strömungssimulation / CFD Simulation: Anwendungsgebiete

Strömungsarten, Strömungsvorgänge

  • Simulation von stationären und instationären Strömungen
  • Simulation von laminaren und turbulenten Strömungen
  • Mehrphasenströmungen
  • Simulation von Mischvorgängen / Mischersimulation
  • Wärmesimulation / Konvektion / thermische Vorgänge
  • Strömungsinduzierte Geräusche

Produkte, Anwendungen

  • Umströmung von Fahrzeugen, Flugkörpern, Schiffskörpern
  • Motorkühlungen, Batteriekühlungen
  • Wasserabscheider, Ölabscheider
  • Turbolader
  • KFZ-Klimatisierung
  • Auslegung und Optimierung von Pumpen
  • Auslegung/Berechnung/Optimierung von Tanks/Lagertanks und Durchlaufventilen
  • Auslegung von Laufrädern, Luftkanälen
  • Wäschetrockner
  • Staubsauger, Staubsaugerdüsen
  • Gebläseentwicklung
  • Mischer
  • Beatmungsgeräte, Beatmungsmasken, Atemschutzmasken
  • Pen-Injektoren/Insulin-Pens

Strömungsverluste / Druckverluste verringern

Was ist der konkrete Nutzen einer CFD Strömungssimulation? Technische Geräte und Fahrzeuge, die mit Gas, Luft oder Flüssigkeiten umströmt oder durchströmt werden, sind heutzutage allgegenwärtig: PKW, Transporter und LKW sowie Turbolader, Pumpen, Rohrleitungen, Staubsauger oder Wäschetrockner etc. Allen Geräten gemeinsam ist, dass ihr Energieverbrauch direkt von Strömungsverlusten abhängt.

Ein Strömungsverlust bzw. ein Druckverlust entsteht durch Strömungsablösungen (Rezirkulationen) bis hin zu einem vollständigen Strömungsabriss. Strömungsablösungen werden u. a. verursacht durch

  • scharfe Umlenkungen
  • unstete Querschnittserweiterungen
  • Bauteilelemente, die in der Strömungsführung liegen

Dabei kommt zu einem "Aufplatzen" des Strahls. Neben dem Druckverlust kann eine weitere negative Folge eine Geräuschentstehung sein. Eine CFD Strömungssimulation deckt diese ungünstigen Strömungsverläufe auf und erlaubt es, strömungsführende Bauteile gezielt zu optimieren.

„Strömungsverluste sollten mittels Strömungssimulation bereits früh im Entwicklungsprozess minimiert werden, um Geräte energieeffizient zu gestalten.“
Stefan Vogler, Bereichsleiter Simulation & Berechnung bei M.TEC

Die Berechnungsabteilung von M.TEC ist spezialisiert auf die Strömungsberechnung mittels CFD Simulation. Mit umfangreichen Kenntnissen der zugrunde liegenden physikalischen Zusammenhänge in der Strömungsmechanik liefern wir zügig Simulationsergebnisse mitsamt der richtigen Interpretation. M.TEC entwickelt strömungsoptimierte Konzepte und leitet entsprechende Maßnahmen aus den Ergebnissen der Strömungssimulation ab – zur Optimierung Ihres Bauteils oder Produkts.

Software-Tools für die Strömungssimulation

In der Strömungssimulation bzw. Strömungsberechnung und der Berechnung der Thermodynamik setzt M.TEC aktuell folgende Software ein:

  • Software Cradle´s SC / Tetra-CFD
  • Star-CCM+

 

Ihr Ansprechpartner

Stefan Vogler
Stefan Vogler
Teamleiter Simulation & Berechnung
+49 2407 9573-7321
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