Computational Fluid Dynamics in Energieanwendungen
Zur Vorhersage von Strömungsverhalten in unterschiedlichsten Natur- und Ingenieurswissenschaften werden immer häufiger numerische Simulationen eingesetzt. Computational Fluid Dynamics (CFD) sind zur Bestimmung von komplexen Strömungsproblemen von Fluiden nicht mehr aus der Forschung wegzudenken. Zudem ermöglicht der Einsatz von Simulationstools in der Entwicklung kostengünstigere Vorhersagen von Produktverhalten, kann den experimentellen Aufwand für neue Forschungsergebnisse mindern und so auch zu einer energetischen Optimierung von Produkten beitragen. Experimentelle Untersuchungen sind nicht immer möglich, wenn zum Beispiel heiße oder chemisch aggressive Fluide zum Einsatz kommen oder aber Strömungssensoren die Ergebnisse entscheidend verfälschen würden. Numerische Verfahren ermöglichen es hier schneller und zuverlässiger Variantenstudien durchzuführen, als entsprechende Experimente.
In vielen Industriezweigen (Fahrzeugtechnik, Verfahrenstechnik, Maschinenbau, Energietechnik) ist die CFD so zur Basis moderner Entwicklungsprozesse geworden. Besondere Bedeutung hat in den letzten Jahren auch der Einsatz von Open Source-Berechnungssoftware wie OpenFOAM in der Forschung und Industrie bekommen.
Um Qualität und Güte der Berechnungen richtig bewerten zu können, sind fundierte Kenntnisse über den Einsatz der numerischen und physikalischen Methoden nötig.
Die Flow Simulation Group der THU forscht in diesem Rahmen aktuell an folgenden Themen
- Verbesserung des Wärmeübergangs in turbulenten Strömungen
- Simulation von Partikeltransport und Ablagerungen auf innenstrukturierten Wärmeübertragerrohren
- Energiespeicherung mit Phasenwechselmaterialien
- Wasserstoffanwendungen in der Energietechnik
- Simulation hydraulischer Schaltventile
- Wissenstransfer in die Gesellschaft, Politik und Unternehmen
