Multiphase Flow-Simulationen

Multiphase Flow-Simulationen beinhalten Strömungen, in denen Medien mit verschiedenen physikalischen und chemischen Eigenschaften vorkommen. Solche Strömungen bilden zum Beispiel Wasserfahrzeuge, die durch Wasserfahren ab.

Des Weiteren kann mithilfe der hier verwendeten numerischen Methoden die Wellenbildung sowie deren Bewegung berechnet werden. Ebenfalls können wir mit solchen Simulationen Kavitationserscheinungen, also Phasenumwandlungen, bewerten.

Gerade in diesem Teilbereich der numerischen Strömungsmechanik sind die Modellversuche sehr aufwendig. Daher stellen die CFD-Simulationen eine effiziente Alternative zu den Modellversuchen dar.

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Widerstandsberechnung und Formoptimierung von Schiffen und Booten

Wir benötigten von Ihnen folgenden Daten:

CAD-Modell des Schiffrumpfes
Schiffsgeschwindigkeit
Schwimmlage und Tiefgang des Rumpfes
Hydrostatische Rumpfeigenschaften
physikalische Eigenschaften der Flüssigkeit

Berechnung von Formwiderstand sowie dem viskosen Druckwiderstand
Parametrisierte Formstudieen für Rumpfformen mit oder ohne Anhänge
Darstellung unf Analyse des primären und sekundären Wellensystems
Formoptmierung von Bug-und Heckbereichen
Berechnung von Druckverteilung auf den Rumpf
Darstellung des Nachstromfelds

Ihre Vorteile:

Minimierung der Modellanzahl oder Modellanpassungen
Steigende Konzeptvielfalt während der Rumpfentwicklung
Keine Wartezeiten bei Versuchsanstalten
Schnellere Produktentwicklung
Schnelle und effiziente Formoptimierung
Einsparung von Treibstoffen

Seegangsverhalten von Schiffen und Seegangsbelastung von Offshoreanlagen

Wir benötigen folgende Daten von Ihnen:

CAD-Modell des Schiffsrumpfes
Schiffsgeschwindigkeit
Ausgangsschwimmlage und Tiefgang des Rumpfes
Hydrostatische Rumpfeigenschaften
Wellenhöhe und Wellenausrichtung
physikalische Eigenschaften der Flüssigkeit

Berechnung von Roll-und Stampfbewegungen
Berechnung der Rumpfbelastung durch Seeschlag
Ermittlung der Slamming-Belastung auf die Rumpfstruktur
Berechnung der Seegangsbeanspruchung von Offshore-Anlagen
Berechnung der Bewegung von Offshoreanlagen im Seegang
Durchführung von parametrisierten Formstudien

Ihre Vorteile:

Vermeidung von aufwendigen Modellversuchen
Berücksichtigung von vielen unterschiedlichen Rumpfkonzepten möglich
Beschleunigung des Design-und Konstruktionsprozesses
Schnelles Entdecken von Schwachstellen im Design in einem frühen Projektstadium

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Kavitationsanalyse

Wir benötigen von Ihnen folgende Daten:

CAD-Modell des Propellers
Drehzahl
Betriebstiefe
physikalische Eigenschaften des Fluides
Fließgeschwindigkeit des Fluides

Berechnung von Auftriebs-, Widerstands-, Momenten- und Druckbeiwert
Berechnung der Wandschubspannung
Grenzschichtanalyse
Leistungsoptimierung für beliebige Betriebspunkte
Berechnung der Kavitationseinflusses auf den Wirkungsgrad
Bewertung unf Einordnung der Kavitationserscheinungen
Formoptimierung im Hinblick auf Kavitationsreduzierung

Ihre Vorteile:

Optimaler Wirkungsgrad
Mehr Designkonzepte können berücksichtigt werden
Maßgeschneiderte Blattform des Propellers
Schnelle und effiziente Ermittlung der benötigten Ergebnisse
Komplexe Blattgeometrien möglich
Keine Fertigung von Prototypen notwendig

Fluidbewegung in Tanks

Wir benötigten von Ihnen folgende Daten:

CAD-Modell des Tanks
Bewegungsdaten
physikalische Eigenschaften des Fluides
Tankfüllstand

Ermittlung des Wanddrucks
Bewertung des Fluidverhaltens bei Tankbewegung
Berechnung des Füllstandes in Abhängigkeit der Zeit
Ermittlung von Wellenbildung im Tank
Bewertung von Gegenmaßnahmen zur Vermeidung von Wellen im Tank
Parametrisierte Formoptimierung des Tank

Ihre Vorteile:

Ermittlung von punktuellen Spitzenbelastungen durch Wellenbildung
Kein höchst aufwendiger Modellversuch oder Versuch mit einem Prototypen
Effiziente und schnelle Berechnung der Ergebnisse
Detailliertere Formstudien
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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