Berechnungen und Simulation

Ziel der Verwendung von Berechnungsmethoden ist der nutzbringende Einsatz während des Entwicklungsprozesses, sowohl in den frühen Phasen (Entscheidungsfindung, pre-Design) als auch in späteren Phasen (Optimierung). Mit der Möglichkeit, parallel experimentelle Untersuchungen am OWI durchzuführen, ergibt sich ein ideales Umfeld für die Validierung von Simulationsergebnissen sowie die direkte Umsetzung am Prototyp.

Berechnung-Grafik-deutschDas Leistungsspektrum umfasst die numerische Analyse von Materialien und Strömungen, die Modellerstellung für die Modellbasierte Steuerungsentwicklung sowie die Simulation  dynamischer Systeme.

Die Anwendung von Strömungssimulationen (CFD – Computational Fluid Dynamics) ist integraler Bestandteil der Designphase verfahrenstechnischer Apparate. Berechnet werden hier insbesondere reaktive Strömung, Verbrennung und Mehrphasenströmungen.

Ergänzend zu den strömungstechnischen Betrachtungen werden numerische Strukturanalysen der thermisch hoch belasteten Bauteile mittels Finite-Elemente-Methoden durchgeführt (CSM – Computational Structural Mechanics). In der Langzeit- und Lebensdauerbetrachtung entscheiden Kriechvorgänge und Hochtemperaturkorrosion über den Belastungszustand und sind somit für die Lebensdaueranalyse von entscheidender Bedeutung.

Der Teilbereich dynamische Systemsimulation umfasst die dynamische Modellierung komplexer technischer und physikalischer Systeme (z.B. Brennstoffzellensysteme, Hausheizungssysteme, Thermoprozessanlagen). Die Modelle werden u. a. verwendet, um alternative Systemverschaltungen zu verifizieren. Weiterhin ermöglichen dynamische Modelle die sogenannte „modellgestützte Steuerungsentwicklung“. Sie dienen hier der prüfstandsunabhängigen Systemidentifikation sowie der Entwicklung von Regelungsstrategien.