Dans certains problèmes de simulation, le transport de chaleur dans le fluide seul ne joue pas un rôle, mais aussi celui dans le solide adjacent. Une simulation couplée de la propagation de la chaleur entre le solide et le fluide (CHT – Conjugate Heat Transfer) doit alors être effectuée.

Nous maîtrisons ce type de simulations avec nos outils open-source, par exemple OpenFOAM. Pour une optimisation rapide de la performance de chauffage et de refroidissement par simulation numérique, nous avons développé des outils supplémentaires pour accélérer la préparation de telles simulations.

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.