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Die CFD-Simulation (CFD steht für Computational Fluid Dynamics, das ist die englische Bezeichnung für Strömungssimulation) erlaubt es heutzutage mit großer Genauigkeit die Strömungen innerhalb von beliebigen Geometrien einschließlich aller physikalischen Kenngrößen (z.B. Geschwindigkeiten, Temperaturen, Drücke, Stoffkonzentrationen, Partikelflugbahnen, Behaglichkeitskennwerte) detailliert zu berechnen und zu veranschaulichen. Dabei können sowohl stationäre (zeitlich konstante) als auch instationäre zeitlich veränderliche) Vorgänge betrachtet werden.

Die CFD-Simulation ist heutzutage ein häufig verwendetes, äußerst hilfreiches Werkzeug bei der Untersuchung und Optimierung von beliebigen Strömungsvorgängen. Im Bereich der Lufttechnik unterstützt die CFD-Simulation die Entwicklung und Optimierung von lufttechnischen Komponenten und Konzepten (z.B. Luftführung in Räumen oder innerhalb von Maschinen, Konzepte zur Stofferfassung, Gebäudeumströmung, allgemeine Lüftungskonzepte, z.B. mit Freier Lüftung, oder Konzepte zur Brandentrauchung), sowie die lufttechnische Bestandsaufnahme und Bestandsanalyse z.B. Ausbreitung von Bakterien und Viren in Räumen, Ausbreitung von Schadstoffen in Räumen, in Gebäuden oder im Freien, thermische Situation und Zugerscheinungen in Räumen oder Gebäuden, Analyse der Behaglichkeitssituation in Räumen u.v.a.m.).

In einem ersten Schritt wird ein Simulationsmodell erstellt, das dem zu betrachtenden Strömungsbereich möglichst genau entspricht. Dazu können auch vorliegenden 3D-CAD-Daten des Objekts direkt übernommen und verarbeitet werden. Im zweiten Schritt erfolgt die Vernetzung, d.h. die Unterteilung des Simulationsmodells in die kleinsten Berechnungseinheiten, die Zellen. Je nach Größe und Komplexität des Simulationsmodells ergeben sich meist Zellenzahlen im Bereich von mehreren Zig-Tausend bis mehreren Zig-Millionen Zellen. Im dritten Schritt werden das Simulationsmodell parametriert und anschließend die Berechnungen durchgeführt. Im vierten Schritt erfolgt die Auswertung und anschauliche Darstellung (Visualisierung) der Simulationsergebnisse. Für die CFD-Simulation steht heute äußerst leistungsfähige kommerzielle oder Open-Source Software zur Verfügung.

Die CFD-Simulation kann in vielen Fällen aufwändige, kostenintensive Messungen zumindest sinnvoll ergänzen und auf ein Mindestmaß reduzieren bzw. in manchen Fällen sogar vollständig ersetzen.

Die CFD-Simulation ist ein hervorragendes Werkzeug, um vorhandene Problemstellungen hinsichtlich Strömungen abzubilden und zu analysieren und/oder um vorhandene Lösungsansätze zu überprüfen und ggf. zu optimieren.

Die CFD-Simulation ist ein hervorragendes Werkzeug, um geplante, neue Komponenten und Anlagen vor einer realen Umsetzung hinsichtlich ihrer gewünschten Funktion und Wirkung zu überprüfen und ggf. zu optimieren. Dies unterstützt ganz wesentlich die nachhaltige Entwicklung und Optimierung von Komponenten und Anlagen und hilft so, teure Fehlinvestitionen zu vermeiden.

Die CFD-Simulation ist ein hervorragendes Analysewerkzeug, das jedoch selbst keine Lösungen entwickeln und selbsttätige Optimierungen nur in begrenztem Umfang durchführen kann. Die CFD-Simulation sollte daher immer nur in Kombination mit einer möglichst großen fachlichen Kompetenz des Anwenders eingesetzt werden.

Obwohl die Software zur CFD-Simulation im Verlauf der letzten 20 Jahre immense Fortschritte gemacht hat, gibt es immer noch einige hochkomplexe Vorgänge (z.B. Produktions- und Bearbeitungsprozesse), die in einem Simulationsmodell nicht direkt abgebildet werden können. Die Berechnung von instationären Prozessen kann je nach zeitlicher Auflösung und Länge der Betrachtungszeit zu extrem langen Rechenzeiten führen. Hier muss abhängig von der Aufgabenstellung und den zur Verfügung stehenden Ressourcen abgewogen werden.

Ihr Nutzen beim Einsatz der CFD-Simulation ist die reproduzierbare Überprüfung und Bewertung der Eigenschaften von Gebäuden, Anlagen und Komponenten, ggf. bereits vor dem Bau, der Sanierung oder der Installation, sowie eine wertvolle Unterstützung bei der Konzeptauswahl und/oder der Konzept- bzw. Produktentwicklung. Unterschiedliche Konzepte können auf kostengünstige Weise "durchgespielt", unter reproduzierbaren Randbedingungen verglichen und bei Bedarf optimiert werden (Virtual Prototyping). Ihre Investitionen werden ökonomisch und ökologisch optimiert und damit nachhaltig abgesichert.

Wir bieten Ihnen eine umfangreiche Fachkompetenz. Wir sind inzwischen ca. 30 Jahre im Bereich der Prozesslüftung sowie im Bereich der allgemeinen Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik tätig und setzten seit über 15 Jahren in größerem Umfang das Werkzeug CFD-Simulation ein.

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