Strömungsmaschine und Turbomaschine

Die Computational Fluid Dynamics (CFD, auf Deutsch: numerische Strömungsmechanik) umfasst numerische Verfahren zur matematischen Abbildung strömungsmechanischer Fragestellungen.  Ein Dienstleistungsschwerpunkt der CFD Freelancing liegt in der Strömungsmaschine CFD Simulation. Bei uns wird die CFD unter anderem im Rahmen der Auslegung und Analyse von Strömungsmaschinen und Turbomaschinen eingesetzt.

Geschwindigkeit und Stromlinien in einem Radialverdichter

CFD Freelancing bietet Berechnungsdienstleistungen und Expertisen bei der strömungstechnischen und mechanischen Auslegung von

• Verdichtern
• Turbinen
• Expandern
• Turboladern
• Pumpen
• Gebläsen, Lüftern, Ventilatoren (radial und axial)
• Propellern
• Dampf- und Gasturbinen
• Windturbinen
• Wasserturbinen
• Strömungsbremsen
• Schneckenverdichtern
• und anderen Turbomaschinen in den verschiedensten Bauarten (Radial- und Axialmaschinen, ein- und mehrstufige Maschinen) an.

Bei der Auslegung von Strömungskanälen und Beschaufelungen sind die Aerodynamik, Turbulenz und mehrstufige Interaktion von besonderer Bedeutung. Bei einer Strömungsmaschine CFD Analyse wird in der CFD Freelancing stationäre und instationäre Strömungssimulationen durchgeführt. Konstruktive Verbesserungen oder Optimierungen werden ebenfalls durchgeführt.

Vernetzte Oberfläche von einem Axiallüfter

Strömungsmaschine CFD Simulation

Was sind die Ziele von einer Strömunssimulation?

• Schnelle und zuverlässige Vorberechnung der Kennlinien
• Bestimmung der Wirkungsgrade und des Leistungsbedarf der Turbomaschine
• Berechnung von Kräften, Momenten und Temperaturen
• Berechnung von Volumenstrom/Massenstrom
• Detaillierte Untersuchung von Verlustmechanismen
  • Radseitenreibung
  • Spaltverluste in Dichtungen
  • Druckverluste
  • Ablösungen im Gehäuse/Zarge/Stator
• Kavitation bei hydraulischen Strömungsmaschinen
• Simulation transienter und akustischer Phänomene

Ergebnisse von einer Turbomaschine CFD Analyse

• Verschiedene Wirkungsgrade
• Druckzahl
• Eintritts- und Austrittswinkel der Strömung
• Schaufelanzahlen in der Strömungsmaschine
• Schaufeldickenverteilung
• Strömungsmaschine Druckaufbau
• Turbomaschine Volumenstrom
• Temperaturveränderung
• Geschwindigkeit im Laufrad oder Stator