CFD Analyse - Computational Fluid Dynamics

CFD - Analyse und was sie kann.
Die Methode der Computational Fluid Dynamics, kurz CFD, basiert auf der Lösung von partiellen Differentialgleichungen, die ein Strömungsgebiet exakt beschreiben. Zu Ehren der beiden Forscher M.Navier und G.Stokes, die diese Gleichungen unabhängig von einander in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts entdeckten, werden sie auch die Navier-Stokes-Gleichungen genannt:

Aufgrund der Komplexität dieser Gleichungen existieren analytische Lösungen nur für stark vereinfachte Spezialfälle der Strömungsmechanik. Mit der stürmischen Entwicklung der Computertechnik wurde es jedoch möglich, auch den allgemeinen Fall einer 3-dimensionalen, reibungsbehafteten Strömung mit Hilfe von numerischen Berechnungsverfahren zu lösen. Das Strömungsgebiet wird dabei diskretisiert (in endlich kleine Elemente zerlegt) und an den Rändern mit entsprechenden Randbedingungen (Wand, Einlaß, Auslaß usw.) belegt. Die Genauigkeit dieser Methode ist abhängig von der Qualität des physikalischen Modells, der Feinheit der Diskretisierung und der Iterationsgenauigkeit. Berechnungsergebnisse lassen sich mit der zur Verfügung stehenden modernen Simulationssoftware in nahezu jeder Form visualisieren.

Modellierung Effiziente Netzgenerierung und Variation kompliziertester Geometrien Schnittstellen zu gebräuchlichen CAD-Programmen Moderne numerische Strömungssimulationen kompressible / inkompressible Strömungen Wärme- und Stoffübertragung mit: natürlicher und erzwungener Konvektion Wärmestrahlung Mehrkomponentenströmungen und Stoffdiffusion Mischungsprozessen Chemische Reaktionen und Verbrennung Flüssigkeits- und Gasgemische mit bis zu 50 Stoffen kontrolliert durch chemische Kinetik und / oder turbulente Vermischung Ablagerungen und Verteilungen Mehrphasenströmungen Flüssigkeit / feste Teilchen Gas / feste Teilchen Gas / Flüssigkeit verteilter Widerstand / Poröse Objekte bewegte Systemgrenzen Flüssigkeits-Struktur-Wechselwirkungen Nutzerorientierte Visualisierung und Auswertung nutzerspezifizierte Auswertebenen und Darstellungsmöglichkeiten Darstellung von Teilchenbahnen zeitabhängige und interaktive Animationen
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