MULTIPHYSIK

Simulation

Kategorie

BIOMEDIZIN

ENERGIE

BIOMEDIZIN

Mikrofluidik-Sensor

MICROFLUIDIK-SENSOR

Identifizierung der kritischen Bereiche für die Bildung von Luftblasen und für das Zurückbleiben von Flüssigkeit. Validierung der Basissimulation und Prüfung der Angemessenheit verschiedener Änderungen am Aufbau.

Kosten- und zeiteffiziente Prüfmethode für den Kunden.

Auftaugerät

AUFTAUGERÄT

Grundlegende 3D-Simulation zur Analyse der Strömung und des Wärmeflusses innerhalb des Defroster für mehrere Beutel. Identifizierung von Bereichen mit hohem Druckverlust und Bestimmung der Quellen zur Optimierung des Systems.

Optimierung der Strömung für gleichmäßiges Abtauen.

Auftauprozess

AUFTAUPROZESS

Stationäre 3D-Simulation zur Überprüfung der Grundabtauzeit eines Beutels und 3D-Simulation bei Erschütterung zur Analyse der Auswirkungen der Erschütterung. Identifizierung möglicher Systemoptimierungen zur Reduzierung der Abtauzeit.

Schnelleres Abtauen mit optimierter Effizienz.

Zellfalle

ZELLFALLE

Mehrphasensimulation, die das Verhalten der Zellfalle imitiert und den Testbedingungen entspricht, wobei die vom Kunden übermittelten Videos als Referenz dienen. Optimierung der Geometrie anhand der Simulation.

Leistungssteigerung der Zellfalle.

Mikrofluidik-Sensor

MIKROFLUIDIK-SENSOR

Interne Tests und Simulationen mit einem Mikrofluidik-Chip zur Verbesserung des Designs vor der Herstellung der Urform. Optimierung der Flüssigkeitsströmung zur Reduzierung des Auftretens von Luftblasen.

Begrenzter Testaufwand für neues Chipdesign.

Micro Mill

MICRO MILL

Simulation einer Micro Mill, einer Vorrichtung zum hochauflösenden Mahlen für die chemische Analyse. Untersuchung der Geschwindigkeitsverteilung, der Dehnungsrate und der molekularen Viskosität während des Mahlvorgangs.

Verbessertes Know-how und Inhomogenitätserkennung.

Orbital Shaker

ORBITAL SHAKER

3D-CFD-Simulation zur Analyse des Mischverhaltens einer Flüssigkeit während des Schüttelvorgangs in einem Beutel. Aufbereitung und Bereitstellung der Simulationsdateien zur Nutzung durch den Kunden, damit dieser die Analyse nachvollziehen kann.

Kontinuierliche Nutzung der Simulation für den Kunden.

Mechanische Kreislaufunterstützung

MECHANISCHE KREISLAUF-UNTERSTÜTZUNG

3D-CFD-Simulationen einer mechanischen Kreislaufunterstützung für das Herz. Hydrodynamische Optimierung von funktionalisierten Oberflächentexturen. Berechnung für laminare und turbulente Strömung und Integration des Fåhræus-Lindqvist-Effekts.

Risikofreie Prüfung von Medizinprodukten.

Mikrofluidische Partikel-Simulation

MIKROFLUIDISCHE PARTIKEL-SIMULATION

Simulation der Partikelgeschwindigkeit in einem medizinischen Sensor, einschließlich der Berechnung von eingeschlossenen Partikeln. In den fluktuierenden Trajektorien der Partikel ist eine Brownsche Bewegung erkennbar.

Analyse des Partikelverhaltens zur Optimierung des Sensors.

Passiver Mikrofluidischer Fluss

PASSIVER MIKROFLUIDISCHER FLUSS

Simulation des passiven Blutflusses in ein medizinisches Testgerät. Bewertung der Probenaufnahme durch kapillargesteuerten Transport und Bewertung des Einflusses der Sensorfläche auf den mikrofluidischen Fluss.

Analyse der medizinischen Funktionalität des Testgeräts.

Mikrofluidischer Blutfluss

MIKROFLUIDISCHER BLUTFLUSS

CFD-Simulation eines Geräts, das Flüssigkeiten für die medizinische Diagnose aufnimmt. Untersuchung der kapillargesteuerten passiven Strömung und Validierung des Designs. Erkennung möglicher Blasenbildung.

Verbesserte Blutaufnahme durch Anwendung der Ergebnisse aus mikrofluidischer CFD-Simulation.

ENERGIE

Turbofan

TURBOFAN

CFD-Simulation der Ventilatorstufe eines Strahltriebwerks für 3 verschiedene Betriebspunkte und die Auswirkungen von Riblet auf Rotor und Stator. Verbesserung des Gesamtdruckanstiegs und des Wirkungsgrads durch den Einsatz von Riblet.

Mögliche Effizienzsteigerung für die Triebwerksschaufel.

Windkanal-Ventilator

WINDKANAL-VENTILATOR

Untersuchung der Auswirkungen des Riblets auf Rotor und Stator eines 0,5 m großen Modells eines Windkanalventilators. Simulationen für drei verschiedene Betriebspunkte, Entwurf von Riblets und Leistungstests.

Konzeptnachweis für die Effizienzsteigerung.

Windturbine

WINDTURBINE

Bewertung der Auswirkungen des Riblet auf eine Windkraftanlage. Basissimulation zur Ermittlung der idealen Riblet-Größe und Berechnung des Nutzens der Anwendung auf der Saug- und Druckseite.

Schätzung der Effizienzsteigerung mit Riblets.

Turbinenzwischengehäuse

TURBINEN-ZWISCHENGEHÄUSE

Untersuchung des Einflusses heißer Schlieren auf das Turbinenzwischengehäuse mit Hilfe von CFD und Large-Eddy-Simulationen. Vergleich von unbeheizten und beheizten Szenarien zum Verständnis des Strömungs- und Mischungsverhaltens in der Turbine.

Besseres Verständnis des Maschinenverschleißes.<...

Modell-Windturbine

MODELL-WINDTURBINE

Bewertung der Leistungssteigerung bei einer Modell-Windkraftanlage mit Riblets im Windkanal. Analyse der optimalen Größe der Riblets und ihrer Auswirkungen auf die Leistung der Windkraftanlage.

Verbesserte Leistung und Performance von Windkraftanlagen.

Laser-Funktionalisierung

LASER-FUNKTIONALISIERUNG

Intereuropäisches Forschungsprojekt für lasergravierte Riblets auf industriellen Oberflächen wie Turbinen und Ventilatoren. Bewertung der Effizienzsteigerung bei herstellbaren Mustern mit CDF-Simulation.

Optimierung von Mustern vor der Herstellung von Prototypen.

1MW Wärmetauscher

1MW WÄRMETAUSCHER

Bewertung der Wasser- und Gasströmung in einem Wärmetauscher durch CFD-Simulation und Vergleich mit realen Daten. Bestimmung von Geschwindigkeiten und Wärmeströmen.

Optimierter Wärmetauscher mittels CFD-Strömungsanalyse.

500KW Wärmetauscher

500KW WÄRMETAUSCHER

Bewertung verschiedener Wärmetauscherdesigns mit dem Ziel, das bestehende Modell zu ersetzen. Analyse der Rolle von Strahlung und Wasserzirkulation und Empfehlungen zur Optimierung.

Verstehen wichtiger Systemparameter.

Radial-Verdichter

RADIAL-VERDICHTER

CFD-Simulation der Auswirkungen der Riblet-Folie auf den Diffusor des Verdichters und der Riblet-Beschichtung auf der geteilten Spirale. Erhöhung des polytropen Wirkungsgrads durch Aufbringen von Riblets auf die Spiralgehäuse.

Performance increase of the compressor.

UAV

Prüfung gelaserter Riblets auf der Druck- und Saugseite eines UAV-Rotorblatts. CFD-Simulation zur Bestimmung der optimalen Ribletgröße und -wirkung. Validierung der von den Forschungspartnern erzielten Ergebnisse.

Leistungsreduzierung und Auftriebssteigerung für UAV.

Pelletkessel

PELLETKESSEL

Berechnung der Flugbahnen der Staubpartikel zum Elektrofilter in einem Pelletkessel. Optimierungsvorschläge zur Erhöhung des Staubpartikelabscheidegrades.

Verbesserte Staubabscheidung für sauberere Pelletkessel.

Axial-Kompressor

AXIAL-KOMPRESSOR

Bewertung der Auswirkungen von ideal großen Riblets auf den Rotor und den Rotorträger von transsonischen Axialverdichtern durch CFD-Simulation. Vergleich mit der Aerodynamik eines Verdichters mit glatter Oberfläche.

Riblets verbessern den adiabatischen Wirkungsgrad.

Jet-Antrieb

JET-ANTRIEB

Durchführbarkeitsstudie für ein Bootsstrahlantriebssystem mit CFD-Strömungsanalyse zur Simulation des Schubs für verschiedene Geometrien. Bestimmung der Eignung des Antriebssystems für ein Schnellboot.

Informierte Entscheidung für optimale Bootsantriebssysteme.

Radial-Pumpe

RADIAL-PUMPE

Untersuchung des hydraulischen Verhaltens einer Radialpumpe. CFD-Simulation der Wassergeschwindigkeitsverteilung und Berechnung der Riblet-Anwendungswirkung.

Besseres Verständnis für das Verhalten der Pumpe.

Gasturbine

GASTURBINE

CFD-Simulation von Riblets am Laufrad einer Gasturbine. Berechnung des isentropen Wirkungsgradgewinns und der Leistungsreduzierung. Identifizierung weiterer geeigneter Bereiche für den Einsatz von Riblets in der Turbine.

Effizientere Gasturbine.

Radial-Verdichter

RADIAL-VERDICHTER

Wirkungsanalyse von lasergenerierten Riblets auf das Laufrad eines Staubsaugers. Berechnung des Effizienzgewinns und der Erhöhung des Massenstroms.

Bessere Verkaufslage durch Leistungssteigerung.

Hydrojet

HYDROJET

3D-CFD-Simulation eines Hydrojet-Antriebssystems, Analyse der wichtigsten strömungstechnischen Variablen. Empfehlung, die hydraulische Konstruktion aufgrund der durch Kavitation verursachten geringen Effizienz zu überdenken.

Ermittlung der Ursache für die geringe Effizienz.

Brunnenpumpe

BRUNNENPUMPE

Optimierung einer Brunnenpumpe zur Erhöhung der Förderhöhe. CFD-Simulation des Geschwindigkeitsverlaufs für verbesserte Pumpengeometrien und Berechnung der Wirkungsgradänderung.

Verbesserte Pumpeneffizienz und höhere Kapazität.

Elektromotor

ELEKTROMOTOR

Abschätzung des Einflusses von Riblet auf die Reduzierung der internen Verluste in einem eMotor, wenn es auf allen Oberflächen angewendet wird. Simulation der Geschwindigkeitsverteilung und der Wandschubspannung bei verschiedenen Geschwindigkeiten.

Energieeinsparung und Effizienzsteigerung für eMotor.

Akustische Lärmminderung

AKUSTISCHE LÄRMMINDERUNG

Akustische Lärmminderung und -analyse durch gezielte Strömungs- und Gestaltungsmaßnahmen. Präzise Simulation von turbulenten Strömungen durch numerische Methoden (CAA) oder Anwendung von Modellen zur Schallerzeugung (FW-H).

Understanding and minimization of noise generation.

Strömungsfeldverzerrung

STRÖMUNGSFELD-VERZERRUNG

FFT-Analyse der Wechselwirkung zwischen Rotor und Stator bei der gezielten Einbringung einer Störung in das Strömungsfeld. Auswertung der resultierenden Schwingungsfrequenzen, die an den Schaufeln auftreten.

Besseres Verständnis des Maschinenverhaltens.

Wasserpumpe

WASSERPUMPE

Simulation des hydraulischen Verhaltens einer axialen Wasserpumpe. Analyse der möglichen Anwendung und Auswirkung von lasererzeugten Riblets auf den Wirkungsgrad der Pumpe.

Tieferer Einblick in die Pumpenleistung.

ANLAGEN- UND MASCHINENBAU

Flachflammen-Brenner

FLACHFLAMMEN-BRENNER

Der Flachflammenbrenner für diesen Stahlofen wurde simuliert, um den Brenner zu vereinfachen und ein virtuelles Modell des Stahlofens zu erstellen. Dieses virtuelle Ofenmodell kann dann verwendet werden, um die Temperaturverteilung auf den Stahlteilen während des Heizzyklus zu berechnen.

Das virtuelle Modell kann die Effizienz und Genauigkeit des Erwärmungszyklus für Stahlteile erhöhen.

Industrieofen

INDUSTRIEOFEN

CFD-Simulation des aktuellen Drehherdofenaufbaus zur Überprüfung der Funktionalität und zur Identifizierung problematischer Bereiche zur Verbesserung des Strömungsverhaltens am Gebläse und an den Heizstäben.

Besseres Verständnis und Vorschläge für Verbesserungen.

Zyklonfilter

ZYKLONFILTER

Simulation einer Standardgeometrie eines Axialzyklons zur zentrifugalen Partikelabscheidung im Hinblick auf Druckverlust und Partikelabscheidung. Strömungsanalyse und Optimierungsvorschlag für die Zyklongeometrie.

Verbesserte Geometrie für die Partikelabscheidung.

Reinigungssystem

REINIGUNGSSYSTEM

Analyse des Strömungsweges eines Hochdruckreinigungssystems einschließlich Druckverlust, Kavitationsbereiche, Erosionszonen und Einfluss der Fertigungsrauheit zur Optimierung der Systemgeometrie.

Designverbesserungen für das Gerät des Kunden.

Tropfenabscheider

TROPFENABSCHEIDER

Computational Fluid Dynamics (CFD) Simulation eines geplanten Tröpfchenabscheiders mit zusätzlicher Partikelanalyse. Besseres Verständnis des Strömungsverhaltens und Vorschläge zur Behebung von Konstruktionsfehlern.

Systemtests und -korrekturen im Vorfeld der Prototypentwicklung.

Kabinen-Ventilation

KABINEN-VENTILATION

Berechnung der Kabinenbelüftung. Analyse des Volumenstroms und der Geschwindigkeitsverteilung an den Ausströmdüsen. Vorschlag zur Optimierung der Kanäle für eine bessere Strömungsverteilung.

Wettbewerbsvorteil durch Komfortanalyse.

Hochdruck-Reinigung

HOCHDRUCK-REINIGUNG

Entwicklung eines Teilmodells auf der Grundlage der Ergebnisse der Basissimulation zur Verifizierung des Entstaubungsprozesses, der durch die Injektion von Luft durch ein Rohrsystem erfolgt, und Vorschläge zur Optimierung.

Teilmodell für ein komplexeres System.

Wärmeübertragungs-Analyse

WÄRMEÜBERTRAGUNGS-ANALYSE

Untersuchung, ob eine strukturierte Innenrohroberfläche eine bessere Wärmeleistung erzielt als eine glatte Oberfläche. CFD-Berechnung der Wärmeübertragungsleistung verschiedener Oberflächen mittels LES-Simulation.

Der Kunde erhält Klarheit über die Anwendbarkeit von Riblets.

Kältemodul

KÄLTEMODUL

Untersuchung des Strömungsfeldes in einem Kühlanhänger unter Berücksichtigung der Wärmeübertragung am Verdampfer mittels CFD-Simulationen. Vorschläge zur Reduzierung der Druckverluste und zur Erreichung einer gleichmäßigeren Strömung.

Kühlleistungssteigerung.

Flachstrahldrüse

FLACHSTRAHLDÜSE

3D-CFD-Simulation mit Mehrphasenströmung (Wasser-Sand-Gemisch und Luft) und Erosionsmodell zur Verbesserung einer Flachstrahldüse. Optimierungsvorschläge zur Erhöhung der Lebensdauer durch geringere Erosion und verbesserte Düsenleistung.

Erhöhung der Leistung und Lebensdauer der Maschine.

Kabinen-Luftqualität

KABINEN-LUFTQUALITÄT

CFD-Simulation des Volumenstroms für ein Flugzeugkabinenbelüftungssystem. Berechnung der maximalen Geschwindigkeit und des Gegendrucks am Auslass und Optimierungsvorschläge zur Einhaltung von Industriestandards.

Optimierung des vorgeschlagenen Systems zur Erfüllung der Anforderungen.

Kühlgerät

KÜHLGERÄT

CFD-Analyse der Strömungsverteilung im Kühlsystem einer Tiefkühltruhe. Identifizierung problematischer Zonen, um die Eisbildung zu verhindern und den Energieverbrauch zu senken.

Geringerer Energieverbrauch durch Vermeidung von Eisbildung.

Kühlschrank-Verdampfer

KÜHLSCHRANK-VERDAMPFER

CFD-Simulation des mittleren Wärmestroms, der Temperatur und der Geschwindigkeit in einer Verdampfungsanlage. Optimierung der Temperaturverteilung, der Verdampfungsleistung und der Reduzierung des Druckverlustes.

Energieeinsparung durch verbesserte Leistung.

Heizplatte

HEIZPLATTE

Berechnung der für die Durchführung des Luftaustauschs in einem Ofen erforderlichen Zeit und Bestimmung der Gleichmäßigkeit der Ofenspülung. Vergleich der Druckverluständerungen bei unterschiedlichen Geometrien.

Mit Hilfe von Simulationen konnte die beste Geometrie ermittelt werden.

Nass-Strahlanlage

NASS-STRAHLANLAGE

Optimierung der Strömung in der Strahldüse einer Nass-Strahlanlage und Bewertung der Strahlqualität. Auswahl der Variante, die die höchste Austrittsgeschwindigkeit für die transportierten Sandpartikel erreicht.

Verbesserte Effizienz durch optimales Düsendesign.

Vakuumofen

VAKUUMOFEN

Bestimmung der Wärmeübergangskoeffizienten von gekerbten Proben in einem Vakuumofen mit CFD-Simulation. Validierung der Strömungsbedingungen durch Temperaturmessungen.

Optimierte Ofenleistung mit simulierten Daten.

Kochfeld

KOCHFELD

Simulation des Strömungsverhaltens der Luft um ein Fallstromlüftungssystem in der Küche. Auswertung der Flammenverzerrung und Visualisierung der Saugglocke.

Neue Erkenntnisse über die Auswirkungen des Geräts auf die Umgebung.

Rohgasleitung

ROHGASLEITUNG

Simulation der Wege von Mischpartikeln mit unterschiedlichen Durchmessern in einem Rohgaskanal. Vorschläge zur Homogenisierung der Partikelverteilung in den Filterboxen.

Optimierung des Filterungsmechanismus.

Resonator

RESONATOR

Untersuchung des Einflusses eines Helmholtz-Resonators auf das akustische Signal. Simulation der veränderten Anströmung und deren Auswirkung auf das Schwingungsverhalten und Vergleich mit anderen Varianten.

Zeiteffizienter Vergleich von verschiedenen Setups.

Aerosol-Extraktion

AEROSOL-EXTRAKTION

Simulation zum Verständnis und zur Verbesserung des Absaugstroms von Aerosolen. Entwurf einer neuen Absaughaube und Neuanordnung der Blasdüsen.

Verbesserte Betriebsart für die Aerosolabsaugung.

Kühlwanne

KÜHLWANNE

Optimierung einer Kühlwanne zur Steigerung der Energieeffizienz. Identifizierung von Bereichen mit hohen Verdunstungsverlusten und Vorschlag für Verbesserungsmaßnahmen.

Effizienzsteigerung und Energieeinsparung.

Gasturbinenzulauf

GASTURBINENZULAUF

CFD-Simulation der Strömung durch Rohre und Zyklonabscheider bis zum Turbineneintritt. Optimierung der Leitschaufelgeometrie zur Verringerung von Strömungsinstabilitäten an der Turbineneinlaufebene.

Strömungsanalyse zur Auswahl der besten Schaufelmodifikation.

Garraum

GARRAUM

Analyse und Optimierung der Temperatur- und Geschwindigkeitsverteilung in eines Garraums. Vorschläge zur Verbesserung der Backfläche und der Rotoren, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu erreichen.

Verbesserte und gleichbleibende Qualität der Backwaren.

Gasturbinenzulauf

GASTURBINENZULAUF

Simulation der Strömung durch die Rohre und den Zyklonabscheider bis zum Eintritt in die Gasturbine. Änderung der Geometrie zur Erhöhung der Strömungsstabilität in der Einlaufebene.

Strömungsanalyse für optimales Strömungsverhalten.

Kühlung Fräswerkzeug

KÜHLUNG FRÄSWERKZEUG

CFD-Simulation der Geschwindigkeits- und Druckverteilung des Kühlmittelstroms einer Fräsmaschine. Optimierungsvorschlag für den Strahl und die Kühlmittelkanäle sowie die Position der Wendeschneidplatte.

Effizienzsteigerung durch verbesserte Kühlung.

PROZESSTECHNIK

Düsenströmung

DÜSENSTRÖMUNG

Analyse des Strömungsweges durch die Düse, einschließlich Druckverlust, Kavitation und Erosionszonen, sowie Strahlanalyse mit Schwerpunkt auf Sprühmuster und Aufbruch.

Im virtuellen Düsenprüfstand kann jede beliebige Geometrie getestet und für verschiedene Anwendungen optimiert werden.

Haltbarkeits-Simulation

HALTBARKEITS-SIMULATION

3D-CFD-Simulation einer lebensmittelhaltigen Verpackung in einer genau definierten, kontrollierten Umgebung. Überwachung der Veränderungen des Wasserstands im Laufe der Zeit.

Experimente zur Haltbarkeit von Monaten auf Tage reduziert.

Auftauprozess

AUFTAUPROZESS

Schnelleres Abtauen mit optimierter Effizienz.

Langsieb-Stoffauflauf

LANGSIEB-STOFFAUFLAUF

Simulation der gesamten Stoffauflauffläche mit einem Mischungsmodell aus Zellstoff und Wasser. Vergleich verschiedener Varianten des Turbulenzblocks mit dem Wirbelstromverhalten im Basisszenario.

Verbesserte Wirbelstromkontrolle für bessere Zellstoffqualität.

Reaktor-Gasmischung

REAKTOR-GASMISCHUNG

Vergleich von Basis- und Varianten-3D-Simulation zur Untersuchung der thermischen Vermischung von zwei Gasströmen in SO3-Reaktoren. Wegen der Korrosionsgefahr war keine Gaskondensation an den Systemkomponenten erwünscht.

Optimiertes Design durch präzise 3D-Wärmesimulationen.

Zellstoffbütte

ZELLSTOFFBÜTTE

Entwurf und Optimierung einer Zellstoffbütte. Simulationen für Rühr- und Extraktionsbedingungen und Ermittlung von Zielparametern. Konstruktionsempfehlungen zur Erzielung eines gleichmäßigen Mischverhaltens.

Gleichmäßiges Mischen mit optimiertem Zellstoffbüttendesign.

Pulper

PULPER

Bewertung des Mischverhaltens in einem Pulper mit verschiedenen Drehzahlen zur Ermittlung der optimalen Geschwindigkeit für das Auflösen des Zellstoffs. Vorschlag für eine Rotationsgeschwindigkeit zur effizienten Verarbeitung des Zellstoffs.

Die Maschine kann in optimalen Einstellungen laufen.

µ-CT + CFD Simulation

µ-CT + CFD SIMULATION

CFD-Simulation zur Ermittlung von Porosität, Gurley-Zeit und Tortuosität verschiedener Papierproben und Vergleich mit Messungen und analytischen Berechnungen. Die Geometrien wurden aus den µ-CT-Bildern gewonnen.

Ergebnisse wurden genutzt um neue Bildverarbeitungstechniken zu prüfen.

Partikelzerstäubung

PARTIKELZERSTÄUBUNG

Strömungsoptimierung eines Partikelzerstäubungssystems zur Verbesserung der Strahlqualität. Simulation von Grund- und Variantengeometrie zur Berechnung der veränderten Strömung im Bereich der Strahldüse.

Designvergleich, um die beste Option für den Prototyp zu finden.

Zweiphasen-Rohrströmung

ZWEIPHASEN-ROHRSTRÖMUNG

Untersuchung der Auswirkung einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit auf die Trennung der Zellstoffsuspension. Analyse der Geschwindigkeitsabhängigkeit mit einem Zweiphasen-Sedimentationsgemisch-Modell.

Verknüpfung von Flüssigkeitsgeschwindigkeit und Zellstoffabscheidung.

Explosionsgrenze H2

EXPLOSIONSGRENZE H2

Bewertung der Wasserstoffkonzentration in einem Kühlaggregat und Analyse von Bereichen mit möglichem Austritt von zündfähigem Wasserstoff-Luft-Gemisch. CFD-Simulation von Geschwindigkeit und Molenbruch.

Bewertung der Explosionsgrenzen in Kühlanlagen.

Bioreaktor

BIOREAKTOR

CFD-Simulation und Analyse verschiedener Phänomene in Bioreaktoren. Entwicklung eines neuen Konzepts und einer neuen Software für die Verteilung der Partikelverweilzeit, mit Anweisungen für den Kunden zur Verwendung des neuen Tools.

Neues Analysewerkzeug für den Maschine.

Beschichtungssimulation

BESCHICHTUNGSSIMULATION

Entwicklung eines Simulationsaufbaus zur Vorhersage der Schichtdicke beim Eloxieren. Verwendung des Eulerschen Modells für granulare Strömung zur Erhöhung der Vorhersagegenauigkeit.

Höhere Präzision bei der Produktverarbeitung.

Fermenter

FERMENTER

Untersuchung des Mischverhaltens in einem Fermenter und der Auswirkungen von Up- und Downscaling. Berechnungen mit einem Mehrphasenmodell und unter Verwendung verschiedener Geometrien für den Mischstab.

Verbesserung des Fermentationsprozesses.

Gichtgasreiniger

GICHTGASREINIGER

CFD-Simulation eines Gasreinigers zur Bewertung des Strömungsfeldes. Entwicklung von neuen Schaufeln zur Optimierung der Druckverteilung. Signifikante Effizienzsteigerung und Reduzierung der erforderlichen Leistung.

Senkung des Energieverbrauchs und Leistungsoptimierung.

NOx Verbrennungskinetik

NOx VERBRENNUNGSKINETIK

Untersuchung des Verbrennungsprozesses im Kühlkamin einer Konverteranlage mit der Vorhersage von NOx-Gasen. Berechnung des Wärmestroms, der Temperaturverteilung und des Molanteils.

Simulationsergebnisse zum Vergleich mit Messungen.

PAPIER & ZELLSTOFF

Rotor Drucksortierer

ROTOR DRUCKSORTIERER

Vergleich von zwei verschiedenen Rotor-Drucksortierer-Geometrien mit CFD-Simulation. Prüfung, ob die Alternative eine Verbesserung in Bezug auf Verluste und Siebqualität bewirkt.

Potenzielle Verlustreduzierungen, die durch Simulationen hervorgehoben werden.

Entstaubungsrohr

ENTSTAUBUNGSROHR

Analyse eines neuen Entwurfs für ein Staubabsaugrohr. Simulation verschiedener Formen und Öffnungen für das Rohr zur Optimierung der Geometrie in einem vereinfachten Bereich.

Bessere Gleichmäßigkeit der Staubabsaugung entlang des Rohrs.

Yankee Zylinder

YANKEE ZYLINDER

Simulation des Yankee Zylinders mit der Wasserströmung im Inneren, den Feststoffen des Zylinders und der Luft an der Außenseite zur Untersuchung der Temperaturverteilung sowie Vorschläge für eine optimierte Auslegung.

Eine gleichmäßige Temperaturverteilung verbessert die Trocknung.

Verformung in Papiermaschine

VERFORMUNG IN PAPIERMASCHINE

Verständnis der thermischen Verformung in Papiermaschinen, um die Ursache für die unterschiedliche Schnittqualität zu finden. CFD-Simulation der Temperaturverteilung zur Ermittlung kritischer Komponenten mit hoher Verformung.

Effiziente Lokalisierung von problematischen Teilen.

Spitzenschneider

SPITZENSCHNEIDER

CFD-Simulation der gesamten Geometrie in einer Zellstoff- und Papiermaschine, um die globale Strömungssituation zu ermitteln. Abschätzung des Einflusses der Strömung auf Staubabsaugung, Dampfabsaugung und Abluft.

Verständnis der Strömungsverhältnisse.

Langsieb-Stoffauflauf

LANGSIEB-STOFFAUFLAUF

Verbesserte Wirbelstromkontrolle für bessere Zellstoffqualität.

Pulper-Staubeinblasung

PULPER-STAUBEINBLASUNG

Optimierung der Volumenstromverteilung in Staubeinblasrohren eines Pulpers. CFD-Simulation zur Ermittlung der optimalen Rohrgeometrie.

Leistungssteigerung durch effizienten Staubfluss.

Pulp Behälter

PULP BEHÄLTER

Entwurf und Optimierung eines neuen Zellstoffbehälters. Simulationen für Rühr- und Extraktionsbedingungen und Ermittlung von Zielparametern. Konstruktionsempfehlungen zur Erzielung eines gleichmäßigen Mischverhaltens.

Gleichmäßiges Mischen mit optimiertem Zellstoffbehälterdesign.

Luftabscheideband

LUFTABSCHEIDE-BAND

Untersuchung der Volumenstromverteilung über die Maschinenbreite und die einzelnen Schächte. CFD-Simulation verschiedener Geometrien, Bewertung ihrer Auswirkungen sowie Druckverlustoptimierung.

Besseres Verständnis der Maschinengeometrie.

Langsieb-Stoffauflauf

LANGSIEB-STOFFAUFLAUF

Untersuchung von Turbulenzproblemen im Sieb mit Simulation der gesamten Stoffauflauffläche mit einem Mischungsmodell aus Zellstoff und Wasser. Ermittlung der Turbulenzursache und Korrelation mit dem Mischungsverhältnis.

Präzise Fehlererkennung und -beschreibung.

Pulper

PULPER

Die Maschine kann in optimalen Einstellungen laufen.

Saugpresswalze

SAUGPRESSWALZE

Untersuchung des Vakuumflusses in einer Saugpresswalze, um Probleme mit der Papierbahn zu identifizieren. CFD-Simulation verschiedener Betriebspunkte, Bahn- und Ventilpositionen und Vorschlag zur Behebung des Problems.

Mühelose Problemerkennung für den Kunden.

Schwingungsanalyse in Saugkasten

SCHWINGUNGS-ANALYSE IN SAUGKASTEN

Untersuchung von Schwingungen in einem Flachsaugkasten. Modalanalyse bei drei verschiedenen Wasserständen, Bestimmung der Resonanzfrequenz und möglicher Erregungsquellen. Vorschläge zur Reduzierung von Schwingungen.

Langlebigkeit der Geräte durch geringere Vibrationen.

Rotormesser Kühlung

ROTORMESSER KÜHLUNG

Problemerkennung für das Kühlsystem in einem Rotormesser. Simulation von drei verschiedenen Geometrien zur Reduzierung des Druckverlustes und Optimierungsvorschläge zur Erhöhung des Wasserdurchsatzes für eine bessere Kühlung.

Leistungssteigerung im Schneidprozess.

µ-CT + CFD Simulation

µ-CT + CFD SIMULATION

Ergebnisse wurden genutzt um neue Bildverarbeitungstechniken zu prüfen.

Flachabsaugkasten

FLACHABSAUG-KASTEN

Untersuchung der Auswirkungen des Entlüftungsventils auf den Volumenstrom und die Druckverteilung in einem flachen Saugkasten. CFD-Simulation zur Beurteilung des Ventils in halb- und ganzgeöffneter Stellung.

Optimierte Ventileinstellungen für ausgeglichenen Durchfluss.

Keilzonen-Überlauf

KEILZONEN-ÜBERLAUF

Transiente Mehrphasen-CFD-Simulation für die Entwässerungszone einer Maschine. Bestimmung des optimalen Designs zur Minimierung der Bereiche mit problematischer Entwässerung durch die Keilzone.

Kostengünstige Möglichkeit, verschiedene Konstruktionen zu testen.

Verdünnungs-Kontrolleinheit

VERDÜNNUNGS-KONTROLLEINHEIT

CFD-Simulation der Konsistenzverteilung des Zellstoffs in einer Maschine bei einem bestimmten Verarbeitungsschritt. Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher lokaler Verdünnungen und der Verteilung von Inhomogenitäten.

Die Simulation ersetzt komplexe Maschinentests.

Lochwalze

LOCHWALZE

Simulation von Lochwalzen mit unterschiedlichen Durchmessern. Bestimmung des Einflusses von Rotationsgeschwindigkeiten und Walzenvarianten auf die Geschwindigkeitsverteilung und Wirbelintensität an der Austrittslippe.

Effiziente Tests ohne die Notwendigkeit realer Versuche.

Flächengewicht Schwankung

FLÄCHENGEWICHT SCHWANKUNG

Flächengewicht-Schwankungsmessungen von Zellstoffgemischen bei verschiedenen Schergeschwindigkeiten und Vergleich mit einer CFD-Simulation. Die Gemische mit unterschiedlichen Konsistenzen wurden vom Auftraggeber zur Verfügung gestellt.

Zeitersparnis durch ausgelagerte Produkttests.

Überdruckschutz

ÜBERDRUCKSCHUTZ

Simulation des Massenstroms durch eine Heatbox und die Verbindungsleitungen zur Beurteilung von Überdruckschutzmaßnahmen. Enthält ein Modell für Steuerventile zur Vermeidung eines hohen statischen Drucks.

Effiziente und risikofreie Sicherheitsbewertung.

TRANSPORT

Motorrad Kühlsystem

MOTORRAD KÜHLSYSTEM

CFD-Simulation der äußeren Aerodynamik eines Motorrads. Bewertung des Wärmestroms und der Kühleigenschaften durch Kühler- und Lüfterluftstrom. Vorschläge zur Optimierung der Motorradkühlung.

Erhöhter Komfort für den Fahrer.

Rennrodel

RENNRODEL

CFD-Analyse und Bewertung von Widerstand, Auftrieb und Strömungsgeschwindigkeit unter dem Schlitten für drei verschiedene Geometrien. Vergleich der aerodynamischen Eigenschaften, um die beste Schlittengeometrie zu finden.

Wettbewerbsvorteil mit verbessertem Schlitten.

Windkanal-Modell

WINDKANAL-MODELL

Basissimulation des Fahrzeugs im Windkanal und Bestimmung der optimalen Ribletgröße. Riblet-Anwendung und Aufpralltest im Windkanal unter verschiedenen Bedingungen wie Höhe, Geschwindigkeit, Heckgeometrie.

Verbesserte Aerodynamik für Spitzenleistungen.

Solar Car

SOLAR CAR

Strategischer Einsatz von Riblets bei Solarrennwagen, die Australien durchqueren, um den Luftwiderstand zu verringern und den Segeleffekt zu erhöhen, berechnet mit CFD-Simulationen. Anwendung von Riblets durch die Teams mit einem stickigen Plan.

Gute Platzierung für alle Teams, die Riblets verwenden.

Nacra 17 Segeln

NACRA 17 SEGELN

Verständnis des Einflusses der Oberflächenrauhigkeit der Folie, der Wassertiefe und des Anstellwinkels auf das Phänomen der "Ventilation" beim Segeln. Analyse durch Mehrphasensimulation (Luft und Wasser).

Das erworbene Wissen verschafft einen Vorteil bei Wettbewerben.

Kraftfahrzeug

KRAFTFAHRZEUG

Bewertung der potenziellen Verringerung des Luftwiderstands mit Riblets an einem Standardfahrzeug und Bestimmung der idealen Ribletgröße: Basissimulation und Vergleich mit den CFD-Daten des Kunden.

Geringerer Luftwiderstand und geringerer Kraftstoffverbrauch.

Hubschrauber

HUBSCHRAUBER

Bewertung des geänderten Winkels der Hubschrauberblätter auf die Größe der Riblets. Hinzufügen einer benutzerdefinierten Funktion (UDF) zum CFD-Programm, um die Rotation und den Winkel der Blätter zu steuern.

Implementierung von UDF für eine realistischere Simulation.

Schnellboot

SCHNELLBOOT

Bewertung der Kräfte auf einen Bootsrumpf. Simulation mit Vereinfachung der Pumpe mit Massenfluss-Randbedingung. Optimierungsvorschlag für den Rumpf, um den Luftwiderstand zu verringern und die Höchstgeschwindigkeit zu erhöhen.

Bessere Leistung und Kraftstoffeinsparpotenzial.

Motorrad Aerodynamik

MOTORRAD AERODYNAMIK

Bewertung verschiedener Windschutzscheibengeometrien für ein Motorrad bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Empfehlung der optimalen Geometrie zur Reduzierung des Luftwiderstands und zur Verbesserung des Fahrerkomforts.

Präzise Geometrieanalyse durch Simulationen.

Rennwagen

RENNWAGEN

CFD-Simulation der Aerodynamik eines Rennwagens und Bewertung der Auswirkungen von Riblets. Verbesserte Einstellungen des Rennwagens und der Einsatz von Riblets ermöglichen eine Verringerung des Luftwiderstands bei gleichbleibendem Auftrieb.

Verbesserte Leistung als Wettbewerbsvorteil.

Raumfahrt Rakete

RAUMFAHRT RAKETE

CFD-Simulation von Riblets an einer Rakete zur Verringerung des Luftwiderstands, zur Einsparung von Treibstoff und zur gleichzeitigen Aufrechterhaltung einer hohen Leistung. Berechnung der optimalen Ribletgröße und Vorschlag für geometrische Optimierungen.

Höhere Flughöhen für Rakete im Wettbewerb möglich.

Skeleton

SKELETON

Simulation eines Skelettbobs zur Verringerung des Luftwiderstands und Erhöhung der Geschwindigkeit. Optimierung der Schlittengeometrie und Berechnung des positiven Effekts beim Einsatz von Riblets.

Vorsprung im Wettbewerb durch Geschwindigkeitssteigerung.

Ruderboot

RUDERBOOT

CFD-Simulation zur Berechnung der Widerstandsreduzierung und Geschwindigkeitssteigerung durch Riblets in einem Ruderboot. Der vorhergesagte Vorteil entsprach den Wettkampfzeiten und führte zum mehrfachen Sieg des Teams.

Wettbewerbsvorteil durch höhere Geschwindigkeit.

Bob

BOB

Entwicklung eines aerodynamisch verbesserten Bobs. Signifikante Verringerung des Luftwiderstands und Erhöhung der Geschwindigkeit durch das neue Design.

Leistungssteigerung für bessere Gewinnchancen.

Helm

HELM

Optimierter Helm zur Reduzierung des Gesamtwiderstands.

Skispringer

SKISPRINGER

Bewertung der Luftwiderstandsverteilung über verschiedene Körperteile eines Skispringers. Berechnung der optimalen Riblet-Größe für die Skier und Empfehlungen für weitere Leistungsverbesserungen.

Die Analyse verschafft Wettbewerbsvorteile.

Zylinderdellen

ZYLINDERDELLEN

Entwurf und Simulation einer genoppten Oberfläche für einen Zylinder zur deutlichen Verringerung des Luftwiderstands. Validierung durch Vergleich der Simulation des glatten Aufbaus mit den Literaturwerten.

Effizientere Strömung durch geringeren Widerstand.

Heat Transfer Simulation

Turbine Center Frame Hot Streaks

TURBINE CENTER FRAME HOT STREAKS

Investigation of the influence of hot streaks on the turbine center frame using CFD and Large Eddy Simulations. Comparison of unheated and heated scenarios to understand flow and mixing behavior in the turbine.

Better understanding of the machinery wear.

Heat Transfer Analysis

HEAT TRANSFER ANALYSIS

Investigate whether a structured inner pipe surface achieves better heat output than a smooth surface. CFD calculation of the heat transfer performance of different surfaces using LES simulation.

Customer gains knowledge about Riblet applicability.

Cooling Module

COOLING MODULE

Investigation of the flow field in a refrigerated trailer considering the heat transfer at the evaporator using CFD simulations. Suggestions to reduce pressure losses and attain a more uniform flow.

Performance increase of the refrigerating capacity.

Vacuum Chamber

VACUUM CHAMBER

Determination of the heat transfer coefficients of notched specimen inside a vacuum furnace with CFD simulation. Validation of the flow conditions via temperature measurements.

Optimized furnace performance with simulated data.

Motorcycle Cooling System

MOTORCYCLE COOLING SYSTEM

CFD simulation of a motorcycle's external aerodynamics. Evaluation of the heat flux and cooling properties through radiator and fan airflow. Suggestions for optimization of motorcycle cooling.

Increased comfort for the driver.

Heat Exchanger Simulation

1MW Heat Exchanger

1MW HEAT EXCHANGER

Assessment of the water and gas flow in a heat exchanger through CFD simulation and comparison with real data. Determination of velocities and heat flux.

Optimized heat exchanger via CFD flow analysis.

500KW Heat Exchanger

500KW HEAT EXCHANGER

Evaluation of various heat exchanger designs, aiming to replace the existing model. Analysis of the roles of radiation and water circulation, and recommendations for optimization.

Understanding important system parameters.

Yankee Dryer

YANKEE DRYER

Simulation of a yankee dryer with the water flow inside, the solids of the cylinder, and the air on the outside to investigate the temperature distribution as well as suggestions for optimized design.

Uniform temperature distribution improves drying.

Thermodynamic Simulation

Flat Flame Burner

FLAT FLAME BURNER

The flat flame burner for this steel furnace was simulated with an instantaneous combustion model in order simplify the burner and create a virtual model of the steel furnace. This virtual furnace model can then be used to calculate the temperature distribution on the steel parts during the heating cycle.

The virtual model can increase efficiency and accuracy of the heating cycle for steel parts.<...

Industrial Furnace

INDUSTRIAL FURNACE

CFD simulation of the current rotary hearth furnace setup to verify the functionality and identify problematic areas to improve flow behavior at the fan and heat rods.

Better understanding and suggestions for improvements.

Freezer Evaporator

FREEZER EVAPORATOR

CFD simulation of the mean heat flux, temperature, and velocity in an evaporation unit. Optimization of the temperature distribution, the evaporation power, and reduction of the pressure loss.

Energy saving through improved performance.

Refrigerated Well

REFRIGERATED WELL

Optimization of a refrigerated well to increase energy efficiency. Identification of areas with high evaporation losses and proposal for improvement measures.

Efficiency increase and energy saving.

Baking Oven

BAKING OVEN

Analysis and optimization of the temperature and velocity distribution in a baking oven. Suggestions for improvement of the baking surface and the rotors to achieve an even temperature distribution.

Improved and consistent quality of baked goods.

Pipe Flow Simulation

High-Pressure Cleaning

HIGH-PRESSURE CLEANING

Development of a submodel based on the results of the base simulation to verify the dust removal process, done by the injection of air through a pipe system, and suggestions for optimization.

Submodel for more complex system.

Gas Turbine Inflow

GAS TURBINE INFLOW

Simulation of the flow through the pipes and cyclon separator until the gas turbine inlet. Modification of the geometry to increase the level of flow steadiness at the inlet plane.

Flow analysis for optimal flow behavior.

Acoustic Emission Pipe Flow

ACOUSTIC EMISSION PIPE FLOW

Investigation of the effect of an increase in flow speed on the acoustic emissions. Analysis of the velocity dependence with a two-phase sedimentation mixture model and computational aeroacoustics.

Linking fluid velocity to pulp separation.

Overpressure Protection

OVERPRESSURE PROTECTION

Simulation of the mass flow through a heatbox and the connecting pipes to asses overpressure protection measures. Includes a model for steering valves to avoid high static pressure.

Efficient and risk-free safety assessment.

Fluid Flow Simulation

Nozzle Flow

NOZZLE FLOW

Analysis of the flow path through the nozzle, including pressure loss, cavitation, and erosion zones, as well as jet analysis focusing on spray patterns and breakup.

Any geometry can be tested in the virtual nozzle test stand and optimized for various applications.

Water Pump

WATER PUMP

Simulation of the hydraulic behavior of an axial water pump. Analysis of the possible application and impact of laser-produced riblets on the pump efficiency.

Deeper insights into pump performance.

Radial Pump

RADIAL PUMP

Investigation of the hydraulic behavior of a radial pump. CFD simulation of the water velocity distribution and calculation of the Riblet application impact.

Better understanding of the pump behavior.

Well Pump

WELL PUMP

Optimization of a well pump to increase the pumping head. CFD simulation of the velocity magnitude for improved pump geometries and calculation of the efficiency change.

Increased pump efficiency and higher capacity.

Hydrojet

HYDROJET

3D CFD simulation of a hydrojet propulsion system, analyzing key fluidic variables. Recommendation to reconsider the hydraulic design due to low efficiency caused by cavitation.

Determination of the cause for low efficiency.

Jet Propulsion

JET PROPULSION

Feasibility study for a boat jet propulsion system with CFD flow analysis to simulate the thrust for different geometries. Determination of the suitability of the propulsion system for a speed boat.

Informed choice for optimal boat propulsion systems.

Centrifugal Compressor

CENTRIFUGAL COMPRESSION

CFD simulation of the impact of Riblet foil on the diffuser of the compressor and Riblet coating on the split volute. Increase of polytropic efficiency when Riblets are applied on the volute.

Performance increase of the compressor.

Air Flow Simulation

Wind Tunnel Fans

WIND TUNNEL FANS

Investigation of the Riblet impact on rotor and stator of a 0.5m model of a wind tunnel ventilator. Simulations for three different operating points, design of Riblets, and performance tests.

Proof of concept for efficiency increase.

Wind Turbine Model

WIND TURBINE MODEL

Evaluation of the power output increase at a model wind turbine with Riblets in a wind tunnel. Analysis of Riblet optimal size and design impact on wind turbine performance.

Enhanced power output and performance of wind turbines.

Turbofan

TURBOFAN

CFD simulation of the jet engine fan stage for 3 different operating points and Riblet impact on rotor and stator. Improvement of total pressure rise and efficiency due to Riblet application.

Potential efficiency increase for jet engine.

Electronic Motor

ELECTRONIC MOTOR

Estimation of the Riblet impact on reducing internal losses in an eMotor when applied to all surfaces. Simulation of the velocity distribution and wall shear stress at different speeds.

Power saving and efficiency increase for eMotor.

Cabin Ventilation

CABIN VENTILATION

Calculation of the cabin ventilation. Analysis of the volume flow and velocity distribution on the outflow nozzles. Proposal for optimization of channels for a better flow distribution.

Competetive advantage through human comfort analysis.

Aircraft Cabin Ventilation

AIRCRAFT CABIN VENTILATION

CFD simulation of the volume flow for an airplane cabine ventilation system. Calculation of maximum velocity and backpressure on the outlet and optimization proposals to meet industry standards.

Optimization of proposed system to reach requirements.

Particle Simulation

Cyclone Filter

CYCLONE FILTER

Simulation of a standard geometry of an axial cyclone for centrifugal particle separation with regard to pressure loss and particle separation. Flow analysis and optimization proposal for cyclone geometry.

Improved geometry for particle separation.

Demister

DEMISTER

Computational Fluid Dynamics (CFD) Simulation of a planned droplet separator with additional particle analysis. Better understanding of the flow behavior and suggestions for fixes for design flaws.

System test and fixes ahead of prototype development.

Raw Gas Duct

RAW GAS DUCT

Simulation of the paths of mixed particles with different diameters in a raw gas duct. Suggestions for the homogenization of the particle distribution in the filter boxes.

Optimization of the filtering mechanism.

Particle Atomization

PARTICLE ATOMIZATION

Flow optimization of a particle atomization system to improve the jet quality. Simulation of basic and variant geometry to calculate the changed flow in the area of the jet nozzle.

Design comparison to find best option for prototype.

Pellet Boiler

PELLET BOILER

Calculation of the dust particle trajectories to the electrostatic precipitator in a pellet boiler. Optimization proposals to increase the dust particle separation efficiency.

Enhanced dust separation for cleaner pellet boilers.

Shock Wave Simulation

Acoustic Simulation

Acoustic Noise Minimization

ACOUSTIC NOISE MINIMIZATION

Acoustic noise attenuation and analysis through targeted flow and design measures. Precise simulation of turbulent flows through numerical methods (CAA) or application of models for sound generation (FW-H).

Understanding and minimization of noise generation.

Resonator

RESONATOR

Examination of the impact of a Helmholtz Resonator on the acoustic signal. Simulation of the altered inflow and its effect on vibration behavior and comparison to other variants.

Time-effective comparison of different setups.

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