CFD umfasst verschiedene numerische Methoden zur Modellierung der Strömungen von Flüssigkeiten wie Flüssigkeiten, Gasen und anderen komplexen Substanzen. Sie ermöglicht die Untersuchung spezifischer Umgebungen, wie z. B. Strömungen um oder in einem Objekt, unter Berücksichtigung von Fluid-Struktur-Wechselwirkungen, Wärmeübertragung, Thermohydraulik, laminaren, turbulenten und reaktiven Strömungen sowie anderen Phänomenen wie Mikrofluidik, viskosen Strömungen, flüssigen Metallen, Elektrolyten, zweiphasigen Strömungen, mehrphasigen Strömungen und Aerodynamik.
Das Studium und die Beherrschung von Strömungen, Wärmeübertragungen und der damit verbundenen Kinetik sind für ein Projektteam von unschätzbarem Wert, sei es, um einen neuen Prozess zu schaffen, ein bestehendes System zu überdenken oder nach Optimierungsmöglichkeiten zu suchen.
Heute ist CFD unerlässlich für die Optimierung des Energieverbrauchs, die mehr denn je notwendig ist, um die Kosten unter Kontrolle zu halten.
Sie werden häufig eingesetzt, um das Verhalten von Flüssigkeiten wie Luft, Wasser oder Gasen in realen physikalischen Systemen zu untersuchen. Warum ist CFD ein Gewinn für Ihre F&E- und Innovationsprojekte? Denn sie ermöglicht :
In jeder Phase des Projekts begleiten Sie unsere Teams, um :
- Modell festlegen: Spezifizieren Sie die Randbedingungen und Fluideigenschaften und wählen Sie den geeigneten Modelltyp für das untersuchte System aus.
- Modellieren Sie die Geometrie so, dass sie für die tatsächliche Situation repräsentativ ist. Dieser Schritt kann die Erstellung eines 3D-Modells der Geometrie oder den Import eines vorhandenen Modells beinhalten.
- Erstellen Sie das Netz: Dies ist ein wichtiger Schritt für die Genauigkeit der Simulation. Das Netz sollte fein genug sein, um wichtige Details der Geometrie zu erfassen, aber nicht zu fein, um lange Rechenzeiten zu vermeiden.
- Definieren Sie die Anfangs- und Randbedingungen für das Modell. Dazu können Temperatur, Druck, Geschwindigkeit usw. gehören.
- Lösen der Gleichungen : Die Gleichungen der Fluiddynamik werden numerisch gelöst, um die Felder für Geschwindigkeit, Druck, Temperatur usw. zu bestimmen.
- Analysieren Sie die Ergebnisse, um das Verhalten der Flüssigkeiten im System zu verstehen und die richtigen Entscheidungen zu treffen, um das Design und die Arbeitsweisen zu validieren, Wartungsarbeiten zu planen und zu antizipieren…
- Ergebnisse überprüfen und validieren: Um sicherzustellen, dass die Simulation genau ist und die tatsächliche Situation abbildet, und um das Modell anzureichern, das dann auf Ihre Teams übertragen werden kann. Dazu kann auch der Vergleich von Simulationsergebnissen mit experimentellen Daten gehören.
Die wichtigsten analysierten Elemente sind :
- Flüssigkeitsströme: Bewegung im System, Geschwindigkeiten und Richtungen.
- Druck: Um zu verstehen, wie die Flüssigkeit mit den festen Oberflächen des Systems interagiert.
- Temperatur: um zu verstehen, wie sich Wärme im System ausbreitet, z. B. in Gehäusen, in denen elektronische Bauteile unter extremen Bedingungen untergebracht sind
- Turbulenzen: CFD-Simulationen können auch dabei helfen, die Auswirkungen von Turbulenzen, d. h. chaotischen Bewegungen des Fluids, vorherzusagen und zu quantifizieren.
- Wärmeaustausch: CFD-Simulationen können verwendet werden, um den Wärmeaustausch zwischen der Flüssigkeit und den festen Oberflächen des Systems zu verstehen.
