WAVIPro
Projektleiter:
Prof. Dr.-Ing. Peter Renze, Prof. Dr. Ralf Voss
Projektpartner:Wieland Werke AG
Laufzeit:2019 bis 2022
Projektbeschreibung:
Wärmeübertragung spielt eine wesentliche Rolle in jedem thermischen Energieprozess. Eine Verbesserung des Wärmeübergangs in Apparaten kann deren Wirtschaftlichkeit erhöhen und den Ressourcenverbrauch senken. Jedoch setzt die Produktentwicklung in dieser Branche traditionell auf Erfahrungswissen und Experimente, was lange Entwicklungszyklen zur Folge hat und eine Optimierung erschwert.
In diesem Projekt sollen mithilfe moderner Simulationsverfahren durch gleichzeitige Betrachtung von Fertigungsprozess und Produkteigenschaften neuartige Methoden zur Intensivierung des Wärmeübergangs entwickelt werden. Die Hochschulexpertisen aus den Gebieten simulativer Produktionstechnik und Energietechnik werden hierfür kombiniert. Gemeinsam werden neuartige Wandstrukturen für Rohre in Hochleistungswärmeübertragern untersucht und weiterentwickelt. Diese Wandstrukturen sollen den Wärmeübergang bei möglichst niedrigem Druckverlust verbessern und gleichzeitig Fouling verhindern. Hierfür werden in einer interdisziplinären Kooperation moderne Simulationsverfahren in den Entwicklungsprozess von Wärmeübertragern integriert, so dass eine virtuelle Produktentwicklung ermöglicht wird, die Innovationspotenziale aufzeigt und erschließt.
Für eine innovative Produktentwicklung sind sowohl die wärmetechnischen Eigenschaften des Produkts als auch die fertigungstechnischen Parameter des Herstellungsprozesses von entscheidender Bedeutung. Das führt zu einem sehr großen Parameterraum für die Entwicklung, so dass einer rein empirischen Optimierung Grenzen gesetzt sind. Darum ist der Schlüssel zum Erreichen der oben genannten Ziele der Einsatz multidisziplinärer Simulationsmethoden, so dass nicht allein eine wärmetechnische Optimierung erfolgt, sondern auch die Parameter des Fertigungsprozesses mit berücksichtigt werden. Zu den Methoden gehören die numerische Berechnung des Wärmeübergangs am finalen Produkt (CFD), die Berechnung der mechanischen Verformungen von Produkt und Werkzeug bei der Fertigung (FEM) und die Verknüpfung in einem ganzheitlichen Produkt- und Werkzeugmodell zur wissensbasierten Optimierung. Die Forschung seitens der Hochschule erfolgt in enger Zusammenarbeit mit der Wieland Werke AG.
InnoSÜD – Themenfeld Energie – Rollout von Open Source und nichtkommerzieller FuE Software
Projektleiter Themenfeld:Prof. Dr.-Ing. Peter Renze
Projektpartner Themenfeld:Hochschule Biberach, Wieland Werke AG, Liebherr Components, BASF
Laufzeit:2018 bis 2023
Projektbeschreibung:
In InnoSÜD wird ein dynamisches Innovationssystem in der Region Iller-Donau entwickelt, das in der Umsetzung neuer Transferformate seine Stärken aufweist. Es werden vorrangige Zukunftsaufgaben thematisiert, die die Implementierungsfelder Mobilität, Energie, Gesundheit/Biotechnologie und Transformationsmanagement umfassen. Die Technische Hochschule Ulm vertritt die Themenbereiche Energie und Mobilität.
Beide Themenbereiche umfassen Themenfelder, die sich in naher Zukunft stark verändern müssen, wie die Begriffe Energie- und Verkehrswende verdeutlichen. Elektromobilität und automatisiertes Fahren bestimmen die Entwicklungen im Automobilbereich, erneuerbare und dezentrale Energiesysteme sind die Zukunft der Energieversorgung. Mit ihrer Beteiligung an diesem Innovationsprojekt möchte die THU auf regionaler Ebene diese so bedeutsamen technologischen Umbrüche aktiv mitgestalten und verfolgt dabei auch einen alternativen Ansatz im Bereich des Wissens- und Technologietransfers. Hierfür kommen in InnoSÜD speziell entwickelte Transferformate wie Trialoge oder Innovationszirkel zum Einsatz, um die regionale Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft an einen Tisch zu bringen.
Das Transferthema Rollout von Open Source und nichtkommerzieller FuE Software ist Teil des Themenfeldes Energie im Projekt InnoSÜD, indem sich die Flow Simulation Group einbringt. Anwendungsspezifisch werden hier Strömungssimulationen mit OpenFOAM entwickelt oder weiterentwickelt. Dies geschieht in Kooperation mit regionalen und überregionalen Unternehmen. Durch entwickelte Tutorials soll der Informations- und Wissensaustausch zwischen Wissenschaft und Wirtschaft hergestellt werden und die Einstiegshürde für Unternehmen in OpenFOAM gesenkt werden.
In InnoSÜD wurden OpenFOAM Tutorials und Schulungen erarbeitet, deren Zugänge finden Sie unter folgendem Link.ZIM - Steuerungsmodul für hydraulische Hochleistungsantriebe
Projektleiter:Prof. Dr.-Ing. Mathias Niebergall, Prof. Dr.-Ing. Peter Renze
Projektpartner:Tries GmbH & Co. KG, U&R GmbH
Laufzeit:2018 bis 2021
Projektbeschreibung:
Die hydraulische Antriebstechnik ist seit Jahrzehnten geprägt durch zunehmende Leistungs- und Druckanforderungen bei reduziertem Bauraum. Um zukünftigen Anforderungen zu begegnen, wird im Rahmen des vorliegenden Projektantrags ein Steuerungsmodul mit einem kompakten, hochintegrierten Ventiltechnikaufbau erarbeitet, welcher eine sichere hydraulische Leistungssteuerung eines Antriebs oberhalb 500 bar möglich macht. Das Steuerungsmodul soll aus einem modular ausgeführten hydromechanischen Aufbau mit angepasster Aktortechnik, Vor- und Hauptsteuerung mit getrennten Steuerkanten, sowie einer zugeschnittenen On-Board-Elektronik (OBE) bestehen. Das Projektziel ist ein marktgerechtes Steuerungsmodul, welches höchsten Leistungsanforderungen gerecht wird und eine sichere und effiziente funktionale Vernetzung mehrerer hydraulischer Verbraucher mittels intelligenter Steuerung / Regelung bietet. Damit wird die steuerungstechnische Grundlage für einen energieeffizienten Betrieb hydraulischer Leistungsantriebe geschaffen, der bis zu hydraulischer Regeneration oder Rekuperation reicht. Das Projekt wird durch CFD Berechnungen unterstützt.
