Strömungsdynamische Prozesse modellieren, simulieren und optimieren

Simulation und Digitale Zwillinge für die strömungsdynamische Prozesse in der Industrie

Wir verbinden mathematisch-physikalische Modellierung, leistungsfähige Strömungssimulation und systematische Prozessoptimierung zu einem durchgängigen Workflow. Auf dieser Basis entwickeln wir maßgeschneiderte Modelle, simulieren komplexe Prozesse mit spezialisierter Software und erstellen Digitale Zwillinge für industrielle Anwendungen.

Unsere Lösungen kommen überall dort zum Einsatz, wo Strömungen eine zentrale Rolle spielen. Die Kombination aus Modellierung, Simulation und Datenanalyse schafft eine fundierte Basis für Entscheidungen. Unternehmen gewinnen detaillierte Einblicke in ihre Prozesse, erkennen Optimierungspotenziale frühzeitig und können strömungstechnische Systeme effizienter auslegen und betreiben.

Strömungssimulation für komplexe Fluide und Materialien

Unsere Kompetenzen in der Strömungsdynamik und die daraus entwickelten Softwarewerkzeuge decken ein breites Spektrum ab – von hochturbulenten Luftströmungen bis zu komplexen nicht-newtonschen Fluiden wie Suspensionen und Mehrphasenströmungen. Darüber hinaus simulieren wir die Wechselwirkung von Strömungen mit Feinstrukturen wie Partikeln, Fasern oder Folien. Diese Modelle kommen beispielsweise bei Injektions- und Infiltrationsprozessen sowie bei Kühl-, Heiz- und Trocknungsprozessen zum Einsatz.

Für Filter und andere poröse Strukturen nutzen wir Multi-Skalen-Ansätze. Dabei verbinden wir detaillierte Modelle einzelner Materialstrukturen mit der Simulation des Gesamtprozesses. Ergänzend setzen wir Methoden der Parameter- und Geometrieoptimierung ein, um geeignete Prozessparameter zu bestimmen und Bauteile strömungsgerecht auszulegen.

Digitale Prozessentwicklung für industrielle Anwendungen

Unser Ansatz umfasst die Modellierung, Simulation, Analyse und Optimierung strömungsdynamischer Prozesse. Dieser durchgängige Workflow beschleunigt die digitale Prozessentwicklung und schafft die Grundlage für robuste und zuverlässige industrielle Lösungen.

Unsere Methoden und Softwarelösungen kommen unter anderem in der Kunststoffverarbeitung, der Textilindustrie, der Bio- und Pharmaindustrie, der Energie- und Verfahrenstechnik sowie bei der Entwicklung von Fahrzeugkomponenten zum Einsatz.

FOAM

Unser FOAM-Löser simuliert den Expansionsprozess von PU-Schäumen und bietet die Möglichkeit, die Schaumbildung und resultierende Schaumdichte in geschlossenen Formen zu berechnen.

GRAIN

GRAIN ist eine Simulationsumgebung und Infrastruktur für die Entwicklung von Produkten und Prozessen mit granularen Stoffen und Schüttgütern.

FLUID

Die Softwarelösung, Complex Rheology FLUID Solver, wurde entwickelt, um das Schmelz- und Fließverhalten von Polymersuspensionen zu simulieren, wie beispielsweise beim Einspritzverfahren einer Fasersuspension.

Beispielprojekte

 

Additive Fertigung mit 3D-Schaumdruck

Durch maßgefertigte Leichtbauteile aus dem 3D-Drucker lassen sich nachhaltige und hochgradig individualisierte Produkte realisieren.

 

Innovative Designs für optimierte Strömungsfelder in Reaktoren

Wir optimieren Strömungsfelder um die Effizienz und Leistungsfähigkeit von elektrochemischen Reaktoren zu steigern.

 

Effiziente Multiskalen-Verfahren für kurzfaserverstärkte Kunststoffe

In einer Kooperation mit Bosch haben wir eine Multiskalen-Simulationsmethode entwickelt.

 

Simulation der Produktion von Batterien

Wir simulieren Produktionsprozesse von Batterien, um sie möglichst effizient zu gestalten ohne die Produkteigenschaften negativ zu beeinflussen.

 

Wasserstoffelektrolyse durch Simulation besser verstehen

Im Rahmen des Projektes »H2-D« fokussieren wir uns auf die Formauslegung von Bipolarplatten.

 

Simulation der PU-Schaumexpansion beim reaktiven Spritzgießen von Autositzen

Gemeinsames Projekt in Zusammenarbeit mit Fehrer Automotive und Audi bei dem FOAM zum Einsatz kommt und weiterentwickelt wird.

 

Polymer-Spinnpakete strömungsdynamisch auslegen

Unsere Software-Lösungen simulieren Spinnpakete, um das Strömungsverhalten besser zu verstehen und das Design zu optimieren. 

 

Prozesssimulation vom Verguss elektronischer Bauteile

Im Projekt SOVEB simulieren wir diesen Prozess mit FLUID, damit Unternehmen ihre Produktionsschritte optimieren können.

 

Simulationen optimieren das Design von aktiv belüfteten Gesichtsvisieren

Unsere Expert:innen unterstützen die DesCap GmbH mithilfe von Simulationen beim Optimieren des Designs von Gesichtsvisieren.

 

Simulation granularer Massenströme

Anwendungs- und Projektbeispiele zur Simulation granularer Massenströme.

 

Analyse und Optimierung einer Texturierdüse

In Anlagen zur Herstellung von Teppichfasern werden die Fäden über beheizten Galetten erstreckt und in Abzugskanälen durch Luftströme beschleunigt. Zur Optimierung dieses Verfahrens wird die Luftströmung in der Texturierdüse genauer untersucht.

 

RIM-Verfahren von Polyurethanschäumen

Im Projekt FoamInTextil simulieren wir Formfüllprozesse von Polyurethan-Schäumen.

 

Simulationsbasierte Auslegung einer Spinnvliesanlage

In Kooperation mit Oerlikon|Neumag ist eine auf Simulationsergebnissen basierende Neugestaltung einer Spinnvliesanlage erfolgt.

 

Charakterisieren und Modellieren von langfaserverstärkten Thermoplasten

Wir bringen unsere Simulationsexpertise im AiF-Projekt ein.