1D-CFD Systemsimulation
1D-CFD Simulationen bieten präzise Analysen von Strömungs- und Thermoprozessen entlang vernetzter Systeme – schnell und leicht skalierbar. Dank der effizienten Modellierung auf Systemebene sind sie perfekt geeignet für Konzeptstudien, Optimierungen und das Thermomanagement komplexer Anlagen. Weniger Aufwand, mehr Erkenntnis – in kürzerer Zeit.
Ihre Vorteile im Überblick:
- Kosteneinsparungen: Durch virtuelle Prototypen sind weniger physische Tests bei Ansaug- und Abgasanlagen notwendig
- Verkürzte Entwicklungszeiten: Schnelle Variantenstudien bei Fahrzeug- und Antriebssystemen
- Risikominimierung durch präzise Rohrleitungs- und Netzwerksimulation
- Optimaler Energieverbrauch durch detaillierte Berechnung von Kühl- und Heizkreisläufen
- Maximale Effizienz durch systematische Optimierung von Energie- und Prozessanlagen
- Frühzeitige Problemerkennung bei Hydraulik- und Luftversorgungssystemen
REFERENZEN
Motorische Simulation
Problemstellung
Um ein vorhersagefähiges 1D-Modell aufzubauen, müssen nicht nur die geometrischen Gegebenheiten möglichst exakt abgebildet werden. Da sich die Ladungswechselsimulation immer auch empirischen Modellen bedient, müssen die Parameter dieser Modelle durch Messungen an Komponenten oder am kompletten Motor kalibriert werden. Diese Aufgabe kann je nach Komplexität des Systems sehr aufwändig und zeitintensiv werden und erfordert ein umfangreiches motorisches Know-How und viel Erfahrung.Lösung
Zunächst nutzen wir Pre-Processing-Tools, um aus den CAD-Daten der Geometrie ein passendes 1D-Modell zu erstellen. Alle bekannten Größen werden in das Modell eingepflegt. Anschließend teilen wir das Modell in Teilsysteme auf, um die Anzahl der zu kalibrierenden Parameter einzugrenzen. Stück für Stück gleichen wir nun die Teilsysteme ab und setzen diese zum Gesamtmodell zusammen. Um den umfangreichen Kalibrierungsprozess zu beschleunigen, setzen wir Optimierungsalgorithmen ein.Nutzen
Durch eine ausgewogene Aufteilung aus Automatisierung und manueller Kalibrierung wird in kurzer Zeit ein qualitativ hochwertiges Motormodell entwickelt. Dieses Modell ermöglicht die präzise Auslegung und Optimierung einzelner Motorkomponenten sowie des gesamten Systems.
Untersuchung von Druckpulsationen in Kältesystemen
Problemstellung
Obwohl auf dem Prüfstand keinerlei Auffälligkeiten hinsichtlich Druckpulsationen in den Rohrleitungen festgestellt wurden, zeigte sich im realen Maschinenbetrieb ein abweichendes Bild. Dort traten verstärkte Druckpulsationen auf, die teilweise zu unerwünschten Störgeräuschen führten. In der weiteren Analyse rückte daher die konkrete Einbausituation des Kältesystems innerhalb der Kühlmaschine in den Fokus.
Lösung
Mit der fortschrittlichen Simulationssoftware Siemens AMESim lässt sich das gesamte Kühlsystem eindimensional und bis ins kleinste Detail abbilden. Zentrale Komponenten wie Verdichter, die für Kältesysteme essenziell sind, werden dabei mithilfe passender Komponenten aus der Simulationsbibliothek realitätsnah nachgebildet. Durch eine präzise Modellierung der Rohrverläufe sowie die Angabe der verwendeten Stoffwerte kann das System anschließend äußerst genau simuliert werden.
Nutzen
Bereits nach ersten Näherungen lässt sich das System gut analysieren und beurteilen. In Kombination mit geeigneten Messwerten können die Simulationsergebnisse schnell validiert und auf ihre Korrektheit überprüft werden. Änderungen lassen sich in 1D-Simulationen unkompliziert und mit geringem Zeitaufwand umsetzen, was eine effiziente Untersuchung verschiedenster Varianten ermöglicht.
Auf dieser Grundlage können gezielte Rückschlüsse gezogen und notwendige Anpassungen zur Beseitigung störender Druckpulsationen innerhalb der Kältemaschine vorgenommen werden.