Strömungsdynamische Prozessauslegung

Die Gruppe Strömungsdynamische Prozessauslegung (SPA) modelliert, simuliert und optimiert Industrieprozesse, bei denen Strömungsdynamik eine maßgebliche Rolle spielt. Die Kernkompetenz liegt in der Zusammenführung von etablierten Strömungstools, wie beispielsweise ANSYS Fluent oder OpenFOAM, mit maßgeschneiderten Modellen. Erst durch dieses Zusammenspiel und die Fähigkeit anwendungsspezifische Modelle zu entwickeln, wird es möglich komplexe Industrieprozesse am Computer abzubilden und damit ein tiefgreifendes Prozessverständnis zu generieren. Durch den Einsatz von Optimierungsmethoden werden die entwickelten Modelle zur Prozessverbesserung eingesetzt.

Die Kompetenz im Bereich der Strömungsdynamik deckt die gesamte Bandbreite von Phänomenen ab, von der hochturbulenten Luftströmung bis hin zur Kriechströmung von Nicht-Newtonschen Fluiden, beispielsweise Polymerschmelzen. Modelle zur Interaktion zwischen Strömung und Feinstrukturen – wie Partikeln, Fasern oder Folien – werden zur Simulation von Kühl-, Heiz- oder Trocknungsprozessen eingesetzt. Filter und andere Mikro-Geometrien können über einen Multi-Skalen-Ansatz in die Simulation des Gesamtprozesses eingebunden werden. Optimierungsmethoden werden eingesetzt, um die besten Prozessparameter zu ermitteln, und Geometrieoptimierung wird zur Auslegung strömungsoptimaler Bauteilen verwendet.

Beispielprojekte

 

Temperaturfeld in einem Scheinwerfer

Die Scheinwerfer von ARRI liefern signifikante Wärmeleistungen. Die Prozesse dahinter wurden im Projekt mit Hilfe von Computersimulationen nachvollzogen.

 

Schmelzeführung für Spinnprozesse

In Schmelzspinnprozessen wird Kunststoffgranulat in einem Extruder aufgeschmolzen. Wir simulieren und optimieren diesen Prozess.

 

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.

 

Simulationsbasierte Auslegung einer Spinnvliesanlage

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