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Auch ohne Spezialkenntnisse: CFD-Analysen für den Konstrukteur

Sobald ein Körper von Gas, Luft oder Flüssigkeiten umströmt oder durchströmt wird, müssen Strömungsanalysen durchgeführt werden, um sicherzugehen, dass die Qualität des Produktes nicht durch Strömungsverluste etc. beeinträchtigt wird.

Wärmeübertragungsprobleme treten z. B. dann auf, wenn elektronische Produkte Gefahr laufen zu überhitzen und dadurch beschädigt zu werden. Zwar kann diese Gefahr durch das Verbauen eines Kühlkörpers beseitigt werden, doch sollen Konstrukteure mit immer weniger Bauraum und minimalem Materialeinsatz auskommen. Hier stellt sich die Frage nach einer effizienten Lösung, die die Notwendigkeit vieler kostspieliger Prototypen überflüssig macht.

FloEFD in Solid Edge

Hier kommt die CFD-Analyse (Computational Fluid Dynamics) zum Einsatz, mit der solche Probleme gelöst werden können. Bislang waren solche Analysen eine erhebliche Zusatzbelastung für die Konstruktion, da aufwändige Netzgenerierungen und Berechnungen notwendig waren.

Mit FloEFD, dem Analysetool für die numerische Strömungssimulation, können Sie detaillierte Simulationen von Geschwindigkeiten, Temperaturen, Drücken oder Stoffkonzentrationen sowie eine anschauliche Visualisierung der Strömungsvorgänge nun direkt in Ihrer gewohnten CAD-Umgebung durchführen, verschiedene Szenarien durchspielen und das Design sofort optimieren.

Das sind Ihre Vorteile

QualitätQualität steigern
Verbesserte Leistung, Funktionalität und Zuverlässigkeit Ihrer Produkte
Kosten einsparenKosten einsparen
Die Notwendigkeit physikalischer Prototypen wird minimiert
Fehlerquellen minimierenFehler minimieren
Risiko von Konstruktionsfehlern wird reduziert

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Dieses Whitepaper räumt mit den 10 Mythen rund um die numerische Strömungsanalyse auf. Laden Sie das Whitepaper hier kostenlos herunter.
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FloEFD: CFD-Analysen direkt in Ihrem CAD-System

FloEFD unterscheidet sich von anderen Systemen für die numerische Strömungssimulation durch einen neuartigen Ansatz, der Ihnen eine aufwändige Vernetzung erspart und bereits dann Ergebnisse liefert, wenn Anwender anderer Lösungen noch mit der Netzgenerierung beschäftigt sind. Diese Technologie nutzt so genannte "SmartCells" für die Vernetzung. SmartCells sind kartesische Netze, die in der Regel zehnmal kleiner sind als konventionelle CFD-Netze, und trotzdem dieselbe Auflösung im Strömungsfeld und eine sehr hohe Simulationsgenauigkeit gewährleisten.

SmartCells können sowohl ein Fluid als auch ein Festkörper sein. Das Besondere dabei ist, dass die SmarCell dabei selbst erkennt, was sie sein muss, je nachdem, wo sie sich befindet. Bei gleicher Zellenanzahl bietet diese Technologie eine höhere numerische Genauigkeit. Das bedeutet, eine schlankere Bearbeitung ist möglich, weniger Zellen sind nötig und somit verringern sich die Ladezeiten erheblich.

  • Die SmartCell-Vernetzung kann direkt auf der originalen Geometrie gemacht werden.
  • Dadurch, dass eine SmartCell sowohl ein Fluid als auch ein Solid sein kein, muss keine separate Vernetzung von Fluid und Solid gemacht werden, wodurch sich der Vernetzungsaufwand bei gekoppelten Analysen erheblich reduziert.
  • Strömungsgebiete werden automatisch erkannt, d. h. Sie müssen nicht erst den Strömungsbaum ableiten, als Geometrie bereitstellen und anschließend aufwändig vernetzen.

 

Die folgende Grafik veranschaulicht den Unterschied der Vernetzung in FloEFD im Vergleich zu anderen Systemen bzw. anderen Vernetzungsarten. Sie erkennen sofort, dass FloEFD auch mit einer geringeren Anzahl von kartesischen Zellen genaue Ergebnisse liefert, besonders im Vergleich zu konventionellen CFD-Codes, für die zur Erreichung derselben Genauigkeit in der Regel mehrere Millionen Zellen benötigt werden.

SmartCells Vernetzung


FloEFD ist in jedes gängige CAD-System integrierbar (z. B. Solid Edge) und bietet somit eine einfach zu bedienende Oberfläche und das Interface nutzt die für den Ingenieur gewohnten Begriffe.

Beispiele für die Einsatzgebiete von FloEFD sind z. B. Strömungsanalysen, Temperaturfeldberechnungen, Thermalanalysen, LED-Analysen, Analysen von Elektrikkühlungen, Analysen von Heizung, Lüftung und Klima.


Video: FloEFD – CFD-Analysen direkt im CAD-System



Das sehen Sie im Video:

  • Überblick der Einsatzmöglichkeiten von FloEFD
  • Anwendungsbeispiele aus den Bereichen Strömung und Temperatur
  • Besonderheiten im Vergleich zu traditionellen CFD-Lösungen
  • Hintergrund zu kartesischen Netzen und SmartCells™
  • Live-Simulation einer Luftströmung mit Wärmeübertragung (gekoppelte Analyse)

Von FloEFD profitiert nicht nur die Konstruktionsabteilung


Entwicklung und Konstruktion
  • Intuitiv in der gewohnten CAD-Umgebung zu bedienen
  • Keine Spezialisten-Kenntnisse nötig
  • Kein zeitintensiver und kostspieliger Prototypenbau nötig

Simulations-Spezialisten
  • Kann problemlos neben den herkömmlichen CFD-Programmen eingesetzt werden
  • Verbessert die gesamte Produktivität
  • Schnellere und genauere Analysen

Management
  • Entlastet das Budget und spart Personal-Ressourcen
  • Verkürzt die Entwicklungszyklen von Produkten
  • Erhöht den Wettbewerbsvorteil durch bessere Produktqualität

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