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Simulation und Analyse physikalischer Vorgänge

Die Modellierung von physikalischen Vorgängen in der Natur hat für die tägliche Arbeit des Ingenieurs eine grosse Bedeutung. Von Strömungsphänomenen bei sehr tiefen konvektiven Geschwindigkeiten bis hin zu Hyperschall: mit den geeigneten Tools und Kenntnissen führen wir Analysen durch - stationär wie auch zeitaufgelöst oder mit strömungsinduzierten Strukturanregungen.

Dank des geringeren Initialaufwandes eignet sich die numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, CFD) optimal für erste Konfigurationsstudien. In Verbindung mit der experimentellen Datenvalidierung ermöglicht CFD auch detaillierte Strömungsanalysen im Designbereich, die durch Windkanalversuche allein möglicherweise nicht vollständig abgedeckt werden können.  Dabei decken wir ein breites Anwendungsspektrum ab – von sehr niedrigen Geschwindigkeiten bis zum Hyperschall.

Idee

Erfahrung

Untersuchungen von der Luft- und Raumfahrt bis zum Bauwesen und der Raumklimatisierung bilden das Fundament wertvoller Erfahrungen für ihre Anwendungen.
Dashboard

Validierung

Wir nutzen Synergien zwischen numerischen und experimentellen Methoden. Mit den CFD-Simulationen sorgen wir für valide Ergebnisse und verkürzen Ihren Entwicklungsprozess.
Werkzeug

Werkzeuge & Methoden

Die Wahl des geeigneten Lösers und der passenden Methodik für ihre Herausforderung führt zur besten und effizientesten Simulationsvorhersage.

Ihr Kontakt

Andreas Hauser
Manager Department of Aerodynamics
RUAG AG
Schiltwaldstrasse
6033 Emmen

Software

Für Strömungssimulationen existiert keine Universallösung. Je nach aerodynamischem Umfeld bedarf es angepasster Tools und Methoden - mit jeweiligen Vor- und Nachteilen. Dies führt zu einem Mix aus strukturierten und unstrukturierten Lösern, basierend auf dem Ansatz von Navier-Stokes oder auch Latice-Bolzmann:

  • NSMB (in-house Code entwickelt durch CFSE, RANS, strukturiert)
  • OpenFOAM (Open Source, RANS, unstrukturiert)
  • SU2 (Open Source, RANS, unstrukturiert)
  • XFlow (kommerziell, LBM)
  • Star-ccm+ (kommerziell, unstrukturiert)

Unterschall-Strömungssimmulation

Typische Unterschall-Strömungsanalysen können Zugkompositionen, Flugzeuge oder auch Helikopter umfassen. Die Resultate von Hochauftriebskonfigurationen werden oft anhand von ergänzenden experimentellen Untersuchungen im Windkanal validiert.
 

Simulation & Analyse
Ergänzend zu den Windkanalversuchen wurde die Strömungscharakteristik des Do-228 mit dem 5-Blatt-Propeller numerisch mit XFlow CFD modelliert.

Überschall Strömungssimulation

Transsonische, Über- und Hyperschall-Strömungen, wie sie auch bei atmosphärischem Wiedereintritt oder bei Geschosskörpern auftreten, decken wir mit geeigneten CFD Methoden ab.

Interne Strömungssimulation

Ein besonderer Fokus bei der Untersuchung von internen Strömungsphänomenen dient der Optimierung von Windkanalanlagen und der Entwicklung von Windkanal Modellen und dessen Zubehör.

Heizung, Lüftung und Kühlung

Der Komfort von Passagieren ist ein wichtiger Parameter in der heutigen Flugzeugentwicklung. Heizung, Lüftung und Kühlung der Kabinenbelüftung werden heute vermehrt mittels numerischen Simulationen ausgelegt.

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Konvektive und aktive Luftströmung innerhalb der Passagierkabine.

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