CFD - Computational
Fluid Dynamics
Heutzutage nutzen die erfolgreichsten Unternehmen alle verfügbaren digitalen Ressourcen, um die besten Produkte und Prozesse für ihre Kunden zu entwickeln. Modernste virtuelle Methoden für Konstruktion, Produktentwicklung und Prozessentwicklung sind Schlüsselfaktoren, um höchste Performance zu erreichen und sich so von der Konkurrenz abzuheben.
In vielen technischen Anwendungen ist die Kenntnis der Strömungsvorgänge im betrachteten System ein zentraler Entscheidungsfaktor für die richtige Auslegung des Produkts. Durch eine CFD-Simulation (Computational Fluid Dynamics) können Strömungsvorgänge bei Bauteilen oder Baugruppen visualisiert werden. Durch eine numerische Strömungssimulation können Strömungen im dreidimensionalen Raum analysiert werden, wodurch unterschiedliche Kenngrößen der Strömung ermittelt werden können:
Druckverteilungen und Druckverluste
- Temperaturverteilungen
- Wärmeübertragungen durch Strömung
- Darstellung der Strömungsgeschwindigkeit
- Darstellung des Strömungsverlaufs (Verläuft die Strömung wie erwartet?)
- Auswirkung von Drücken auf mechanische Komponenten (Fluid-Struktur-Interaktion)
- Darstellung von Mehrphasengemischen (z.B. Wasser-Öl)
Hierfür können folgende physikalische Effekte modelliert werden:
- Unterschiedliche Strömungsverhältnisse (laminar, turbulent)
- Kompressible und inkompressible Strömungen (Gase, Flüssigkeiten)
- Überschall- und Unterschallströmung
- FSI-Simulation (Fluid-Struktur-Interaktion)
- Wärmeeffekte und Conjugated heat transfer (Konvektion, Strahlung und Wärmeleitung)
- Mehrphasenströmung (Mischung unterschiedlicher Phasen und Stoffströme)
- Stationär und transient (zeitabhängig)
- Komplexe Geometrien und bewegliche Netze (moving mesh)
