Bei einigen Simulationsproblemen spielt nicht nur der Wärmetransport im Fluid alleine eine Rolle, sondern auch der im benachbarten Festkörper. Dann muss eine gekoppelte Simulation der Wärmeausbreitung zwischen Festkörper und Fluid (CHT – Conjugate Heat Transfer) durchgeführt werden.

Wir beherrschen solche Simulationen mit unseren Open-Source-Tools, z.B. OpenFOAM. Für eine schnelle Optimierung der Heiz- und Kühlleistung mittels numerischer Simulation haben wir zusätzliche Tools erstellt, um die Vorbereitung solcher Simulationen zu beschleunigen.

Stationäre und transiente 3D Simulation der Wärmeausbreitung in komplexen Bauteilen verschiedener Materialien. Kühlung und Erwärmung von Bauteilen zur Bestimmung kritischer Wärmeströme, erforderliche Kühllasten oder z.B. Vermeidung von thermischen Spannungen. Optimierung der Bauteilgeometrien durch automatisierte Geometrieerstellung und Simulationsabläufe.

Im Störfall austretende Gase (leicht, schwer) werden unter Berücksichtung der nahen und entfernten Umgebung mittels CFD erfasst. Stationäre und transiente Konzentrationsfelder zeigen die kritische Ausbreitung und deren Einfluss bei verschiedenen Windrichtungen. Verwendung von eigens entwickelten transienten Einstromrandbedingungen in atmosphärischen Grenzschichten ermöglichen eine hohe Zuverlässigkeit der Simulationsergebnisse.

Mit 3D-Simulationen erfolgt eine thermische Analyse zur Kühlung verschiedener Bauteile (Elektronik, Leuchtmittel). Mit der Quantifizierung von Wärmestrahlung und Wärmeleitung sowie freier und erzwungener Konvektion bei verschiedenen Kühlkonzepten wird die Funktionalität bereits im Entwicklungsprozess gewährleistet.

Die Analyse der Strömung mit Wärmeübergang in verschiedenen Betriebspunkten technischer Bauteile ist der wichtigste Schritt zur Auslegung und Optimierung. Wir beherrschen die dazu notwendigen Simulationswerkzeuge. Verbesserter Ein- und Ausstrom und bessere Strömungsführung bei minimalen Druckverlusten senkt die Bauteil- und Betriebskosten. Aussagen über lokale thermische Spannungen aus den 3D-Simulationen können abgeleitet werden.

Eine Reduzierung des Energieverbrauchs für die Klimatisierung ist durch effiziente und gesteuerte Belüftung möglich. Mit der gekoppelten Simulation (Wärmestrahlung, -leitung, Konvektion) werden die Temperaturen durch Sonneneinstrahlung im Fahrzeug und deren Oberflächen berechnet. Optimierte Software (InsightCAE) zur Lösung der transienten Wärmestrahlung mittels CFD unter Berücksichtigung der Wärmekapazitäten ermöglichen schnelle und effiziente Simulationen beim Auftraggeber.