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Druckverlustbeiwerte

Zur optimalen Auslegung von Maschinen, Motoren oder anderen komplexen Strömungssystemen ist die Kenntniss über die einzelnen Komponenten und des Zusammenspiels aller notwendig. Hierbei ist insbesondere der Druckverlust der Komponenten bei unterschiedlichen Lastpunkten von großer Wichtigkeit. Für eine dimensionslose Bewertung werden sogenannte "Druckverlustbeiwerte" eingeführt.

Definition

\( \zeta = \frac{\Delta p}{\rho/2 \cdot w^2} \)

 

Diese sind abhängig von der Geometrie (z.B. Ventil- oder Klappenstellung), der Reynolds-Zahl (Strömungszustand) und der Oberflächenrauhigkeit

Zur effizienten Bestimmung von Druckverlustbeiwerten verfügen wir über unterschiedliche etablierte 3D-CFD Standardverfahren (zur Auslegung und Optimierung)

  • stationäre Verfahren (z.T. auch mit Teil-parametrisierter Geometrie)
  • instationäre Verfahren (mit bewegter Geometrie)

Die Teil-Parametrisierung der Geometrie ermöglicht eine flexible Lage (z.B. Ventil- oder Klappenstellung) und eine Automatisierung des gesamten Prozesses (Geometrie, Vernetzung, Simulation, Auswertung). Mit unseren numerischen Verfahren bieten wir Ihnen eine sehr effiziente und kostengünstige Methode zur Bestimmung von Druckverlustbeiwerten. Insbesondere die sehr gute Automatisierungsmöglichkeiten bei ähnlichen Geometrien birgt hier große Vorteile. Zudem besteht die Möglichkeit zur Messung des Druckabfalls an beliebigen Positionen / Querschnitten und die Auflösung von instationären Effekten (auch bei sehr kleinen Zeitskalen).

Anwendungsbeispiel

  • Ein- und Auslassventile (stationäre Berechnungen mit variabler Hubstellung)
  • 2-Takt Vergaser (stationäre Berechnungen mit variabler Drosselklappenstellung)
  • Ansaugtrakt (instationäre Berechnung mit Kolbenbewegung)