CFD-Methoden zur Simulation des Wärmeübertragungsverhaltens

Kühlung von Bauteilen, Auslegung von Wärmetauschern usw. - CFD Methods for the Simulation of Heat Transfer -

22. - 23. November 2017

Neuendettelsau (bei Nürnberg)

Die Beherrschung des Wärmeaustausches zwischen unterschiedlichen Medien ist in vielen industriellen Anwendungen entscheidend, um die gestellten Anforderungen zu erfüllen. Besondere Beispiele finden sich in der Kraftwerkstechnik, bei der Temperaturregelung von Gebäuden, zur Beherrschung der Temperatureinflüsse bei elektronischen Bauelementen, in der Fahrzeugindustrie die Kühlung der Verbrennungskraftmaschinen aber auch der Batterien für den Elektroantrieb.

Zur Auslegung derartiger Systeme spielt das Verhalten von Strömungsvorgängen die entscheidende Rolle. Unterschiedliche physikalische Phänomene, wie Konvektion, Strahlung, Turbulenz, Kavitation, Phasenumwandung von Flüssigkeiten steuern den Wärmetransport und müssen bei den Analysen berücksichtigt werden.

Die traditionelle Auslegung basiert auf empirischen bzw. theoretisch ermittelten Wärmeübergangszahlen. Auch begleitende Messungen sind in der Lage, Daten zu liefern um Annahmen abzusichern. Auf diese Weise können auch Modellvereinfachungen komplexer Systeme, z. B. in Form von 1-dimensionalen Modellen, vorgenommen werden, um Parameterstudien durchzuführen.

Vorteil dieser Techniken ist, dass damit sehr schnell Ergebnisse zur Verfügung stehen – sehr oft allerdings mit einem nicht zu akzeptierenden Verlust an Genauigkeit.

Für ein optimales Design müssen die wesentlichen physikalischen Effekte berücksichtigt werden, was den Einsatz der modernen Simulationstechnologie voraussetzt. Die dadurch ermöglichte Sicherheit für Designentscheidungen erfordert einen deutlich erhöhten Aufwand, der durch die höhere Qualität des Produktes im Allgemeinen mehr als kompensiert wird.

Das Seminar soll die theoretischen Voraussetzungen zur Simulation von Wärmeübergangsproblemen aufzeigen und Lösungen von Aufgabenstellungen aus der Praxis zur Diskussion stellen.

NAFEMS Deutschland, Österreich, Schweiz GmbH
Technische Leitung:
NAFEMS CFD Advisory Board (CAB)
NAFEMS Steering Committee für Deutschland, Österreich und der Schweiz

Vortragsprogramm

22. November

13:30
Begrüßung und technische Einführung
Mitglieder des NAFEMS CFD Advisory Boards

13:40
Keynote-Vortrag: Berechnung von Lufttemperaturen im Motorraum eines stehenden Fahrzeugs
D. Bäder (Audi)

14:35
Efficient Numerical Simulation for Surface Structure Design in Complex Heat Exchangers
J. Turnow (Universität Rostock/Silentdynamics); N. Kornev (Universität Rostock)

Turnow_Uni_Rostock.pdf

15:00
Kaffeepause

15:45
Conjugate Heat Transfer Analysis Of Oil-Free Compressors
A. Leberfinger, M. Schmid, A. Kuhn, D. Solo (Knorr-Bremse)

Leberfinger_Knorr_Bremse.pdf

16:15
Virtuelle Auslegung und Optimierung von komplexen 3D Wärmetauschern
G. Hartmann (Magma)

Hartmann_Magma.pdf

16:45
Gekoppelte thermische Simulationen in der industriellen Entwicklung
C. Brodbeck (Fraunhofer SCAI)

Brodbeck_SCAI.pdf

17:15
Quenchsimulation: Kühlungsprozess von Heißgasen durch Partikelverdunstung
U. Heck, M. Becker (DHCAE Tools)

Heck_DHCAE.pdf 

17:45
Get together in der Ausstellung

23. November

08:30
Keynote-Vortrag: Designing Innovative Cooling Solutions for High Power Modules using CFD
K. Olesen (Danfoss)

Olesen_Danfoss.pdf

09:15
Keynote-Vortrag: Abstimmung von 1D Bauteilmodellen im elektrischen Antriebsstrang mittels 3D CFD Simulation und deren Anwendung für die Berechnung transienter Fahrzyklen
C. Rathberger (Magna)

Rathberger_Magna.pdf

10:00
Kaffeepause

10:45
Simulation des konjugierten Wärmeübergangs in der Entwicklung von Kühlungs- und Belüftungssystemen von Wasserkraftgeneratoren
A. Walter-Krause (Voith Hydro)
- ausgefallen -

11:15
CFD-Simulation der Wärmeübertragung in Leistungselektroniken
B. Heller (ISKO engineers)

Heller_ISKO.pdf

11:45
Enhancing CFD Workflows for Heat Transfer Analysis
H. Kröger (Silentdynamics); N. Kornev (Universität Rostock)

Kroeger_Uni_Rostock.pdf

12:15
Mittagspause

13:15
Verbesserte Modellierung von Wärmeübergang und Wandreibung bei hochviskosen Ölen
M. Schenker (TU Berlin)

Schenker_TU_Berlin.pdf

13:45
Betrachtung der Wärmeübertragung bei der Fertigung von CFK-Bauteilen im Autoklaven
T. Frerich (Faserinstitut FIBRE)

14:15
Wrap-up/Diskussion Mitglieder des NAFEMS CFD Advisory Boards

15:15 Ende der Veranstaltung