HANNOVER MESSE 2019, 01. - 05. April

Forschung 4.0

Virtueller Zerstäuberprüfstand für volldigitale Strömungsexperimente

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Karlsruher Institut für Technologie

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Produktbeschreibung

Die Strömung von Flüssigkeiten und Gasen spielt bei zahlreichen industriellen Prozessen eine entscheidende Rolle. Ein Beispiel ist die Benzin- und Dieseleinspritzung in Verbrennungsmotoren, welche maßgeblich die Bildung von umweltbelastenden Stickoxiden und Ruß beeinflusst. Gesucht wird deshalb die optimale Strömung für bestimmte Anwendungen. Computergestützte Systeme zur Strömungssimulation unterstützen diese Entwicklungsarbeit erheblich. Bei Mehrphasenströmungen stoßen herkömmliche Methoden allerdings an ihre Grenzen. Einen neuen Ansatz wählen Forscher am Institut für Thermische Strömungsmaschinen (ITS) des KIT. Sie haben eine Simulationsmethode entwickelt, die auf dem numerischen Verfahren, der so genannten Smoothed Particle Hydrodynamics basiert. Hierbei werden Fluide und Gase in Massepakete - genannt Partikel - aufgeteilt, die sich gemäß den Gesetzen der Strömungsmechanik bewegen. Durch Bewegung und Interaktion einzelner Partikel können Strömungsfelder realitätsgetreu simuliert werden. Basierend auf diesem Ansatz wurde ein virtueller Prüfstand entwickelt, der alle wichtigen Schritte der Strömungssimulation umfasst: von der Aufbereitung der CAD-Daten über die Berechnung der Strömung bis hin zur Visualisierung. Neben gängigen Animationstechniken ist es durch Nutzung von virtueller Realität möglich, die Simulationsergebnisse aus allen möglichen Perspektiven betrachten und als Betrachter mit ihnen zu interagieren.

Halle 2, Stand B16

(Hauptstand)

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