Flow simulation and air technology

Many industrial plants and machines have fluids as work equipment, e.g. cooling, drying, coating, pneumatic conveying. By examining the flow and the heat transport of these tools, efficiency increases can often be achieved, e.g. by reducing the proportion of dissipated energy by changing the flow or making the process more efficient (e.g. by increasing the convective transport coefficients) and more effectively (e.g. by reducing the dwell times). The flow simulation enables heat and material flows to be examined for their fluid mechanical properties. The numerical solution of the Navier-Stokes equations is used to calculate flows and the coupled solution of the energy and transport equations also considers heat and mass transport in parallel. Commercial program packages from ANSYS, Star-CCM and Numeca as well as own developments, e.g. based on OpenFOAM, support with the analysis. We pay particular attention to applications that place increased demands on modeling due to their complex physical relationships: moving geometries, turbulence, multi-phase flows, non-Newtonian material behavior, heat and mass transfer. By transferring the results to the dimensionless representation, these can then be generalized. In parallel to the simulation, we can validate our approaches through measurements on a laboratory scale.

In ventilation technology, we focus on flow management, individual components and carry out leakage tests. For valve gates and blowers, the impellers as well as their housing, installation conditions inflow and outflow are considered. Another focus is the study of room currents to ensure efficient and comfortable room air conditioning.

Dazu passend:

Koch, Jan-Niklas

Forschungstätigkeit / Research activities:

Jan-Niklas Koch ist in zwei Forschungsprojekten beschäftigt.

Im Projekt "Luftstrom" arbeitet er an der Optimierung von Hochvolt-Nebenaggregat-Wechselrichtern mit Potentialtrennung für Nutzfahrzeuge unter Verwendung von Wide-Bandgap-Leistungshalbleitern. Hierbei konzentriert er sich vorwiegend auf Verbesserung des Wirkungsgrads mittels Simulation, Auslegung der elektrischen Komponenten sowoe Erstellung des PCB-Layouts und Inbetriebnahme der Regelung. Ziel ist es, eine reine Luftkühlung zu erlangen.

Im Projekt "DC Industrie" beschäftig sich Koch hauptsächlich mit den Leistungs-/ Energiemessungen in Industrieanlagen sowie der Entwicklung und Durchführung von Messszenarien zur Verifizierung von Einzelgeräten in DC Netzen.

Jan-Niklas Koch is involved in two research projects.

In the "Airflow" project, he is working on the optimization of high-voltage auxiliary unit inverters with electrical isolation for commercial vehicles using wide-bandgap power semiconductors. He mainly focuses on improving efficiency by means of simulation, designing the electrical components, creating the PCB layout and commissioning the control system. The goal is to achieve pure air cooling.

In the "DC Industry" project, Koch mainly deals with the power / energy measurements in industrial plants as well as the development and implementation of measurement scenarios for the verification of individual devices in DC networks.

Berufstätigkeit / Employment:

Nach Abschluss seines Bachelor-Studiums begann Koch seine Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Leistungselektronik und elektrische Antriebe an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL).

After completing his bachelor's degree, Koch began his work as a research assistant in the power electronics and electrical drives working group at the OWL University of Applied Sciences and Arts (TH OWL).

Akademische Ausbildung / Academic education:

Im Jahr 2013 beendete Koch sein Bachelor-Studium der Elektrotechnik / Automatisierungstechnik an der damaligen TH OWL. Im Jahr 2018 beendete er hier auch erfolgreich sein Master-Studium der Elektrotechnik.

In 2013, Koch completed his bachelor's degree in electrical engineering / automation technology at what was then the TH OWL. In 2018 he also successfully completed his master's degree in electrical engineering.

Klepp, Georg

Forschungstätigkeit / Research activities:

Im Rahmen seiner Forschung untersucht Professor Georg Klepp die Energieeffizienzsteigerung von industriellen Anlagen und Maschinen, insbesondere Strömungsmaschinen.

As part of his research, Professor Georg Klepp examines the increase in energy efficiency of industrial plants and machines, especially turbo machines.

Berufstätigkeit / Employment:

Während seiner industriellen Tätigkeit befasste sich Klepp unter anderem mit der energetischen Optimierung von Strömungs- und Reaktionsführung in der Prozessindustrie sowie dem Wärmemanagement in der Antriebstechnik, der Entwicklung und Umsetzung neuer Konzepte für das Energiemanagement in der Gebäudetechnik, Optimierung von Kühlprozessen (Luftkühlung) sowie Entwicklung energieoptimierter Radialmaschinen, Axialmaschinen und Schraubenmaschinen. Ein Schwerpunkt ist die Modellierung und Berechnung unterschiedlicher anspruchsvoller energie- und strömungstechnischer Prozesse auf der Basis der numerischen Simulationen. Seit September 2011 leitet er im Fachbereich Maschinentechnik und Mechatronik das Labor für Strömungsmaschinen und Fluiddynamik.

During his industrial activity, Klepp dealt with, among other things, the energetic optimisation of flow and reaction control in the process industry and heat management in drive technology, the development and implementation of new concepts for energy management in building technology, optimisation of cooling processes (air cooling) and the development of energy-optimised ones Radial machines, axial machines and screw machines. One focus is the modeling and calculation of different demanding energy and fluidic processes based on the numerical simulations. Since September 2011, he is the head of the laboratory for fluid-flow machines and fluid dynamics in the mechanical engineering and mechatronics department.

Akademische Ausbildung / Academic education:

Klepp studierte Maschinenbau an der Ruhr-Universität Bochum und wurde 1999 als Mitglied des Graduiertenkollegs „Modellierung Berechnung und Identifikation Mechanischer Systeme“ der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg für seine Arbeit „Strömung und Wärmeübergang bei der Intensivkühlung“ promoviert.

Klepp studied mechanical engineering at the Ruhr University in Bochum and received his doctorate in 1999 as a member of the Research Training Group "Modeling Calculation and Identification of Mechanical Systems" at the Otto von Guericke University Magdeburg for his work "Flow and heat transfer in intensive cooling".

Verbands- und Gremientätigkeiten / Activities in associations and committees:

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