Strömungssimulation und Lufttechnik

Viele industrielle Anlagen und Maschinen haben Fluide als Arbeitsmittel, z.B. Kühlung, Trocknung, Beschichtung, pneumatische Förderung. Durch die Untersuchung der Strömung sowie des Wärmetransports dieser Arbeitsmittel lassen sich oftmals Effizienzsteigerungen erzielen, z.B. indem  durch eine Veränderung in der Strömungsführung der Anteil der dissidierten Energie verringert wird oder die Prozessführung effizienter (z.B durch eine Erhöhung der konvektiven Transportkoeffizienten) sowie effektiver (z.B. durch eine Verringerung der Verweilzeiten) wird. Die Strömungssimulation ermöglicht es, Wärme- und Stoffströme auf ihre strömungsmechanischen Eigenschaften hin zu untersuchen. Durch die numerische Lösung der Navier-Stokes Gleichungen werden Strömungen berechnet und durch die gekoppelte Lösung der Energie- und der Transportgleichung parallel dazu der Wärme-und Stofftransport betrachtet. Kommerzielle Programmpakete von ANSYS, Star-CCM und Numeca sowie eigene Entwicklungen, z.B.  auf der Basis von OpenFOAM, unterstützen bei der Analyse. Unser besonderes Augenmerk gilt dabei Anwendungen, die durch ihre komplexen physikalischen Zusammenhänge erhöhte Ansprüche an die Modellierung stellen: Bewegte Geometrien, Turbulenzen, Mehrphasenströmungen, nicht-Newtonsches Materialverhalten, Wärme- und Stofftransport. Durch die Überführung der Ergebnisse in die dimensionslose Darstellung können diese dann verallgemeinert werden. Parallel zur Simulation können wir unsere Ansätze durch Messungen im Labormaßstab validieren.

In der Lufttechnik fokussieren wir uns auf die Strömungsführung, einzelne Komponenten und führen Untersuchungen zur Dichtheit durch. Für Ventiltoren und Gebläse werden die Laufräder sowie deren Gehäuse, Einbaubedingungen Zuströmung und Abströmung betrachtet. Ein weiterer Schwerpunkt sind die Untersuchung von Raumströmungen, um eine effiziente und komfortable Raumklimatisierung zu gewährleisten.