Thermodynamik Simulation

Wärmeübertrager bzw. Wärmetauscher werden in vielen Anlagen der Energie- und Klimatechnik genutzt. Mit thermodynamischer Simulation berechnen Sie schnell und exakt den Wirkungsgrad sowie die optimale Anzahl, Dimensionierung, Leistung und Position der Komponenten.

Berechnung von Thermodynamik, Temperatureinflüssen und Wärmeübertragung

Prozesse der Energie- und Klimatechnik werden vom Stoffstrom, der Fließgeschwindigkeit, dem Wärmeübergangskoeffizienten sowie der gegenseitigen Abhängigkeit von Temperatur, Druck und dem Aggregatzustand des Fluids (zum Beispiel Luft, Wasser, Kühl- und Kältemittel) beeinflusst. Auf dieser Basis funktionierende Wärmeübertrager bzw. Wärmetauscher wie z. B. Platten- und Lamellenwärmetauscher werden u. a. als Gegenstrom- oder Kreuzstromwärmeübertrager in vielen Geräten und Anlagen in unterschiedlichen Branchen eingesetzt.

  • Kraftwerke
  • Solarthermische und geothermische Anlagen
  • Fernwärmesysteme
  • Wärmepumpen
  • Kälteanlagen
  • Klimaanlagen, Heizungen und Lüftungen (zum Beispiel in Gebäuden, Fahrzeugen und Flugzeugen)
  • Anlagen der Öl- und Gasindustrie
  • zur Kühlung von Komponenten und Bauteilen.
Aufgabe

Optimale Auslegung von Wärmeübertragern

Neben Wärmeübertragern, Ventilen, Rohrleitungen, Pumpen oder Lüftern sind Kompressoren, Verflüssiger (Kondensatoren), Kapillarrohre, Expansionsventile und Verdampfer wichtige Bestandteile von Thermofluidsystemen. Mit Systemsimulation bestimmen Sie die optimale Anzahl, Dimensionierung und Position dieser Komponenten und ermitteln die effektivste Kombination aus Stromführung, Volumenströmen sowie Druck- und Temperaturverhältnissen. So steigern Sie die Energieeffizienz Ihrer Produkte, sparen Material und können den erforderlichen Bauraum reduzieren.

Analyse thermischer Einflüsse auf mechanische, elektrische und fluidtechnische Eigenschaften

Dichte, Viskosität, Elastizität, Dämpfungs- und magnetische Eigenschaften sowie die elektrische Leitfähigkeit von Fluiden und Festkörpern können sich durch Wärmeeintrag- oder Entzug ändern. Dies kann einerseits durch die Umgebung aber auch durch Prozess- und Verlustwärme innerhalb der Maschine verursacht werden. Mit einem virtuellen Simulationsmodell Ihres physikalischen Systems und thermodynamischer Simulation lassen sich diese Effekte zuverlässig untersuchen.

Lösung

Modellierung und Simulation thermodynamischer Systeme

Eine Simulationssoftware hilft Ihnen, die optimale Anzahl, Dimensionierung und Position der Bauteile zu bestimmen und die beste Konfiguration aus Druck, Stoffstrom und Fließrichtung effizient zu ermitteln. Die Abkühlung bei Druckverlust eines Gases können Sie ebenso simulieren wie das energetische Verhalten bei Phasenübergängen. So steigern Sie die Energieeffizienz Ihrer Produkte, sparen Material und können den erforderlichen Bauraum reduzieren. In kurzer Zeit erstellen Sie ein thermodynamisches Modell und untersuchen die unterschiedlichen Konfigurationen ohne Aufwand für den Prototypenbau. Durch Simulation der thermischen Einflüsse auf mechanische, elektrische und fluidtechnische Baugruppen, erhalten Sie verlässliche Aussagen zum Verhalten Ihrer Maschine bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen, langen Betriebszeiten oder Wärmeeintrag zum Beispiel aus mechanischer oder elektrischer Arbeit .

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