CFD Simulation | 04.09.2009

Als Sponsor und Referent des 8. CFD-Seminars mit dem Schwerpunkt „Power Generation“ an der ZHAW in Winterthur möchten wir uns bei allen Teilnehmern bedanken!

Erstaunliche Forschungen, Erfahrungen und Projekte in den Grenzbereichen der fluiden Simulation wurden gezeigt, gepaart mit chemischen Effekten in verschiedensten Anwendungsbereichen.

Als Vertreter von engineering-orientierten CFD Lösungen, durften wir die Erfolge der kleinen Schritte in unserer Präsentation aufzeigen.

Fragen, welche aufgrund des Zeitlimits am Seminar selbst nicht beantwortet werden konnten, möchte ich hiermit gerne kurz aufgreifen:

Ansatz 1: Validierung der Resultate

 Resultate, ob mit einem konstruktionsorientiertem Tool oder eher mächtigen Tool, sollten IMMER validiert werden!

 Es sollte immer einen (1x nicht „try & error“ 10x) Messaufbau geben, sei es ein echter Prototyp oder ein Messaufbau. Der Weg dahin ist aber völlig unterschiedlich.


• EFD Software

Beschreibung des konstruktions-orientierten CFD sprich EFD-Tools (engineering fluid dynamics):

Der Arbeitsablauf besteht aus Validierung der „kleinen“ bzw. "banalen" Schritte, welche gesamthaft aber das Resultat entscheidend beeinflussen. Beispiele (Liste nicht abschliessend):
 Rippenanzahl bei Kühlkörper
 Positionierung von Lüftungsschlitzen
 Positionierung & Ausrichtung von Lüfter oder Lüftergruppen)
 Materialwahl / Entscheide
 Kleinere CFD Probleme wie: Radien von Ansaug- oder Auslassrohren
 usw.

 Entscheide, welche während der Konstruktion sinnvollerweise getroffen werden sollten

Hierbei geht es nicht um detaillierte Werte im Kommastellen-Bereich, sondern darum, die beste Lösung verschiedensten Varianten zu finden.


• CFD Software

Hier ist grundsätzlich die Bestätigung der simulierten Resultate zum Aufbau gefragt, um aus den Unterschieden teilweise neue Phänomene und/oder aus den gleichen Resultaten die Bestätigung der Simulation zum Messaufbau zu finden. DAS schlechthin bekannte Einsatzgebiet des CFD.

Die Frage stellt sich aber WIE hat man diese optimale Lösung gefunden? Hat man mit grossem Aufwand mehrere Optimierungsdurchgänge mit den mächtigen Tools gemacht? Ist das Tool ausgelegt um rasche Entscheide zu treffen?



Beantwortung (pers. Meinung):

Glücklich wird jene Firma sein, welche das Eine tun kann ohne das Andere lassen zu müssen. EFD ist kein Werkzeug für Wissenschaftler, es ist vielmehr ein vernünftiges Werkzeug für den Konstrukteur in der Industrie, mit welchem sich Lösungen in allen Branchen erzielen lassen (immer optimierungs-orientiert).

Wir empfehlen grundsätzlich die Validierung mit Messaufbauten (Prototypen) und wo immer möglich mit mächtigen CFD Tools auszuführen, um die Summe der kleinen Entscheide zu bestätigen.
Co-Existenz ist hier gefragt!




Ansatz 2. Arbeitsorganisation im EFD

Die Arbeitsorganisiation ist DER Hauptvorteil des EFD-Ansatzes, da sich das Werkzeug im MCAD (Catia oder Pro/E) befindet. Das Arbeiten mit dem Tool ist somit gegeben und legt dadurch die Plattform, es auch in der täglichen Arbeit einzusetzen (keine Schnittstellen, kein Standalone Tool mit Eigenheiten, kein eigentlicher CFD Spezialist nötig).

Die Aussage „kein CFD-Spezialist nötig“ hat am Seminar natürlich Wellen geworfen. Genau genommen bringt dies aber nur Vorteile für alle CFD-Spezialisten, obwohl diese im ersten Moment vielleicht nicht wahrgenommen wurden:

 Die Zusammenarbeit mit Konstrukteuren welche sich in der täglichen Arbeit mit EFD beschäftigen ist für den CFD-Fachmann prinzipiell einfacher, da sich der Konstrukteur ein Basiswissen im CFD-Bereich aneignet


 Projekte müssen nicht mehr X-fach nachsimuliert werden (nach kleineren Korrekturen, Verbesserungen etc.)


 Der CFD-Spezialist kann sich auf die Validierung der Systemeigenschaften konzentrieren, im Wissen, dass die meisten kleineren Problematiken schon im Vorfeld gelöst worden sind



Zusammenfassung

CFD ist zwar nicht gleich EFD, jedoch eine äusserst sinnvolle Brücke dahin, den Grossteil der Industrie mit dem CFD (thermischen, fluiden Lösungen) in Kontakt zu bringen.

Mit dem Start auf der konstruktiven Ebene eröffnet sich dem Anwender nicht nur neues Know-How, sondern es werden sicherlich auch neue Beziehungen zu den wissenschaftlich orientierten Spezialisten gesucht und geknüpft.

Der doch eher abgenutzte Marketing Slogan würde als doch zutreffen: Eine Win–Win Situation

Gerne stehen wir bei weiteren Fragen zur Verfügung und freuen uns darüber, den Catia- und ProE- Konstrukteuren eine ADD-IN Software im EFD-Bereich anbieten zu können.


Freundliche Grüsse

ELiNTER AG


Jörg Doswald
Managing Director





weiterführende Links
http://project.zhaw.ch/de/engineering/cfdseminar.html

www.elinter.ch

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