CFD-Simulationen in der Aerodynamik

Ziel ist es im Bereich der Aerodynamik mithilfe der numerischen Berechnungsmethoden die zeit- und Kostenintensiven Windkanalversuche weitestgehend zu ersetzen.

Auf diese Weise können Projektentwicklungen beschleunigt werden, da weder ein freies Zeitintervall bei einer Versuchsanstalt gebucht noch ein Prototyp gefertigt werden muss.

Anstelle eines Prototyps benötigen wir für die Durchführung von numerischen Berechnungsverfahren lediglich ein CAD-Modell des Prototyps.

Daher sind Formoptimierungen, die auf CFD-Berechnungen basieren, schneller durchzuführen als vergleichbare Studien in einem Windkanal.

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Strömung um Straßen- und Schienenfahrzeuge

Wir benötigten von Ihnen folgenden Daten:

CAD-Modell des Fahrzeuges
Fahrzeuggeschwindigkeit
Windgeschwindigkeit und Windrichtung

Ermittlung von Auftriebs-, Widerstands-, Druck- und Reibungskräften
Aerodynamische Bewertung von Fahrzeugen
Analysen und Minimierung der Luftverwirbelungen hinter dem Fahrzeug
Parametrisierte Formoptimierung von mehreren Fahrzeugentwürfen
Grenzschichtanalyse

Ihre Vorteile:

größtmögliche Treibstoffeinsparung
optimaler Kompromiss zwischen windschnittigem Design und Innenraumgröße
Einbeziehung von vielen Designkonzepten möglich
Größere Entwicklungsgeschwindigkeit bei neuen Projekten

Strömung um Gebäude, Brücken und Stadtteilen

Wir benötigen folgende Daten von Ihnen:

CAD-Modell des Objektes
Windgeschwindigkeit und Windrichtung

Berechnung der Windlasten
Berechnung von Auftriebs-und Widerstandskräften des Gebäudes
Lokalisierung von Bereichen starker Luftverwirbelungen
Verteilung der Luftgeschwindigkeit
Lokalisierung von Bereichen starker Luftbeschleunigungen
Grenzschichtanalyse

Ihre Vorteile:

geringst mögliche Windbelastung
geringst mögliche Durchbiegen
Minimierung der Gebäudeschwingung durch Wind
Äußerst komplexe Gebäudeformen entwickelbar
Beschleunigung des Designprozesses

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Strömung um Tragflügel und Profile

Wir benötigen von Ihnen folgende Daten:

CAD-Modell
Windgeschwindigkeit und AoA (Angle of Attack)

Berechnung von Auftriebs-, Widerstands-, Momenten- und Druckbeiwert
Berechnung der Wandschubspannung
Grenzschichtanalyse
Leistungsoptimierung für beliebige Betriebspunkte
Berücksichtung von Schall-und Überschallströmungen

Ihre Vorteile:

Optimum zwischen Auftrieb und Widerstand
Ermittlung des optimalen Wirkungsgrads
Mehr Designkonzepte können berücksichtigt werden
Maßgeschneiderte Profilformen möglich
Schnelle und effiziente Ermittlung der benötigten Ergebnisse

Strömung um Flugzeuge

Wir benötigen von Ihnen folgende Daten:

CAD-Modell des Flugzeuges
Fluggeschwindigkeit
ggf. Windrichtung und Windspeed
Umgebungstemperatur
Mach-Zahl

Berechnung der Luftströmung um das Flugzeug für verschiedene Höhen und Fluggeschwindigkeiten
Leistungsoptimierung der Tragflächen
Berechnung der strukturellen Belastung des Tragflügels durch die Anströmung
Darstellung und Optmierung des Nachstromfelds
Berechnung der thermischen Belastung
Berechnung der Temperaturverteilung

Ihre Vorteile:

Größere Designvielfalt
Effiziente und schnelle Formanalyse
Durchführung von einer detaillierteren Formstudie
Beschleunigung der Produktentwicklung
Reduzierung der Modellversuche

Strömung um Rotoren und Propellern

Wir benötigten von Ihnen folgende Daten:

CAD-Modell des Designs
Windgeschwindigkeit und AoA (Angle of Attack)

Berechnung der statischen Windlasten
Berechnung von Auftriebs-und Widerstandskräften der Windkraftanlage
Berechnung von Auftriebs-, Widerstands- , Druck- und Momentenbeiwert
Parametrisierte Formstudie der Turbinenblätter
Grenzschichtanalyse

Ihre Vorteile:

Ermittlung des optimalen Wirkungsgrads des Designs
Effiziente und schnelle Berechnung und Auswertung der Ergebnisse
Detailliertere Formstudien der Turbinenblätter
Schnelle Projektentwicklung

Warum CFD mit Futurion Engineering?

Im Gegensatz zu aufwendigen Experimenten und Versuchen bieten wir eine kosteneffiziente Alternative. Vorteil ist die Erfassung vieler, unterschiedlicher Strömungsparameter, die im Experiment kaum ermittelbar sind. Dies ist meist ein großer Faktor für viele Entwicklungen. Mit der Software OpenFoam werden in der Analyse qualitative sowie quantitative Ergebnisse ersichtlich, sodass wirtschaftliche Handlungsempfehlungen und Optimierungsmöglichkeiten gegeben werden, die eine fachgerechte, effiziente Konstruktion bedingen.

Oliver Smith

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