Aktualisiert: 2023-07-02
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Proceedings of the Ninth GAMM-Conference on Numerical Methods in Fluid Mechanics
Schlüsselwort: Computational Fluid Dynamics
Proceedings of the Eighth GAMM-Conference on Numerical Methods in Fluid Mechanics
Proceedings of the Eighth GAMM-Conference on Numerical Methods in Fluid Mechanics
Technische Fluidmechanik
Dieses erfolgreiche Lehrbuch vermittelt die Grundlagen der Fluidmechanik und deren praxisbezogene Anwendung, geht jedoch über eine Einführung hinaus. Die strömungstechnischen Phänomene werden beschrieben und mathematisch exakt oder - falls dies nicht möglich - näherungsweise dargestellt. Sie werden durch Messwerte unterstützt und weitgehend physikalisch begründet. Zum besseren Verständnis sind die Erscheinungen der Fluidmechanik ausgehend von der Festkörpermechanik veranschaulicht. Dabei werden Analogien zu anderen Fachgebieten aufgezeigt. Dargestellt sind die Statik und Dynamik sowohl der Flüssigkeiten als auch der Gase und Dämpfe. Bei der Gasdynamik sind Unterschall- und Überschallströmungen einbezogen. Eine Einführung in die moderne numerische Strömungsmechanik - die Computational Fluid Dynamics (CFD) - ergänzt den Stoff. Hinzu kommen 100 Übungsbeispiele mit kompletten Lösungen. Der Anhang enthält technisch wichtige Tabellen sowie Diagramme für Stoffgrößen und Beiwerte der Strömungstechnik.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Technische Fluidmechanik
Dieses erfolgreiche Lehrbuch vermittelt die Grundlagen der Fluidmechanik und deren praxisbezogene Anwendung, geht jedoch über eine Einführung hinaus. Die strömungstechnischen Phänomene werden beschrieben und mathematisch exakt oder - falls dies nicht möglich - näherungsweise dargestellt. Sie werden durch Messwerte unterstützt und weitgehend physikalisch begründet. Zum besseren Verständnis sind die Erscheinungen der Fluidmechanik ausgehend von der Festkörpermechanik veranschaulicht. Dabei werden Analogien zu anderen Fachgebieten aufgezeigt. Dargestellt sind die Statik und Dynamik sowohl der Flüssigkeiten als auch der Gase und Dämpfe. Bei der Gasdynamik sind Unterschall- und Überschallströmungen einbezogen. Eine Einführung in die moderne numerische Strömungsmechanik - die Computational Fluid Dynamics (CFD) - ergänzt den Stoff. Hinzu kommen 100 Übungsbeispiele mit kompletten Lösungen. Der Anhang enthält technisch wichtige Tabellen sowie Diagramme für Stoffgrößen und Beiwerte der Strömungstechnik.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Technische Fluidmechanik
Dieses erfolgreiche Lehrbuch vermittelt die Grundlagen der Fluidmechanik und deren praxisbezogene Anwendung, geht jedoch über eine Einführung hinaus. Die strömungstechnischen Phänomene werden beschrieben und mathematisch exakt oder - falls dies nicht möglich - näherungsweise dargestellt. Sie werden durch Messwerte unterstützt und weitgehend physikalisch begründet. Zum besseren Verständnis sind die Erscheinungen der Fluidmechanik ausgehend von der Festkörpermechanik veranschaulicht. Dabei werden Analogien zu anderen Fachgebieten aufgezeigt. Dargestellt sind die Statik und Dynamik sowohl der Flüssigkeiten als auch der Gase und Dämpfe. Bei der Gasdynamik sind Unterschall- und Überschallströmungen einbezogen. Eine Einführung in die moderne numerische Strömungsmechanik - die Computational Fluid Dynamics (CFD) - ergänzt den Stoff. Hinzu kommen 100 Übungsbeispiele mit kompletten Lösungen. Der Anhang enthält technisch wichtige Tabellen sowie Diagramme für Stoffgrößen und Beiwerte der Strömungstechnik.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Fluidmechanik
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Fluidmechanik
Fluidmechanik
Simulationen mit NX / Simcenter 3D
Simulation des Hotends in der Fused Filament Fabrication
Additive Fertigungsverfahren erobern derzeit den Endkundenmarkt und gewinnen auch im industriellen Sektor immer mehr an Bedeutung. Allerdings gibt nur es nur wenige industrielle Arbeiten, die sich mit der Simulation des Fused Deposition Modeling (FDM) beschäftigen. Dies erschwert für Unternehmen die Einführung neuer Materialsysteme und die volle Potenzialausschöpfung des Fertigungsverfahrens. Im Rahmen der durchgeführten Arbeiten wurden daher die Vorgänge beim Druckprozesses in Abhängigkeit der Düsengeometrie-, Material- und Verarbeitungsparameter sowohl experimentell als simulativ untersucht. Dazu wurden geeignete Methoden zur messtechnischen Erfassung der Aufschmelz- und Fließvorgänge erprobt und darauf basierend numerische Modelle entwickelt, die die Zwei-Phasenströmung beschreiben. Der Vergleich der numerischen Berechnungen mit den experimentellen Daten zeigte, dass die benötigte Vorschubkraft, sowie der Übergang von stabilem zu instabilem Prozessbereich bei steigenden Druckgeschwindigkeiten mit guter Approximation reproduziert werden kann. Basierend darauf wurde ein Simulationstool entwickelt, welches die numerische Simulation von Standarddüsengeometrien ermöglicht. Das öffentlich zugängliche Tool erleichtert so die simulationsgestützte, verbesserte Auslegung von FDM-Prozessen, speziell angepasst an das einzusetzende Material.
Aktualisiert: 2023-05-04
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Simulationen mit NX / Simcenter 3D
Praxisorientierter Einstieg in die Simulation mit Siemens NX und Simcenter 3D
Mit den Siemens-Systemen NX und Simcenter 3D können Entwickler:innen die Leistungsfähigkeit ihrer Produkte mithilfe virtueller Prototypen auf schnelle und kostengünstige Weise testen und optimieren. Dieses Standardwerk in fünfter Auflage vermittelt die notwendigen Grundlagen, um mit NX und Simcenter 3D einfache bis komplexe Simulationen durchzuführen. Es wendet sich an Konstrukteur:innen, Berechnungsingenieur:innen und Student:innen technischer Fachrichtungen.
In je einem Kapitel werden folgende Themen behandelt:
- Motion-Simulation (MKS)
- konstruktionsnahe (Design-)Simulation (FEM, Nastran)
- Simcenter 3D/Advanced Simulation (FEM, CFD sowie EM)
- Management von Berechnungs- und Simulationsdaten (Teamcenter for Simulation)
Nach knappen theoretischen Einführungen schließen an jedes Kapitel praktische Lernaufgaben mit steigendem Schwierigkeitsgrad an. Grundlage fast aller Übungsbeispiele ist das CAD-Modell des legendären Opel Rak2.
Die vorgestellte Methodik ist an die NX-Version 2007 sowie Simcenter 3D 2022.1 angepasst. Auf plus.hanser-fachbuch.de finden Sie kostenloses digitales Zusatzmaterial: Die CAD- und Berechnungsdaten sämtlicher Übungsbeispiele stehen dort zum Nachvollziehen bereit.
Aktualisiert: 2023-05-02
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Multiskalenansatz zur virtuellen Abbildung mehrphasiger Fluidströmungen auf Gesamtfahrzeugebene
Für die effektive numerische Berechnung von Strömungsphänomenen im frühen Entwicklungsprozess wurde methodisch das Zusammenwirken verschiedener Berechnungstools hinsichtlich der Berechnungsdauer und Güte auf handelsüblichen Desktoprechnern untersucht. Dabei ist die Skalierbarkeit der Berechnungsmodelle auf unterschiedliche geometrische Skalen sowie die Umsetzungsmöglichkeit der Berechnung kombinierter Fluidphasen essenziell.
Für die Umsetzung wurden erste Grundlagenuntersuchungen an einfachen Geometrien experimentell und virtuell durchgeführt sowie die Ergebnisse gegenübergestellt. Daraus konnten Anforderungen abgeleitet und bereits im Ausschlussverfahren für das Projekt ungeeignete Software detektiert werden.
Weiterhin wurden die Simulationsparameter, aufbauend auf den Grundlagenuntersuchungen, an die komplexen Geometrien von Bauteilen/Baugruppen bis hin zum Viertelfahrzeug angepasst. Somit konnten für die jeweiligen Berechnungstools die Stärken hinsichtlich der Anforderungen an die Geometrie und die physikalischen Randbedingungen abgeleitet werden.
Anschließend wurde eine Software entwickelt, welche automatisiert Ergebnisse unterschiedlicher Softwarelösungen und geometrischer Skalen verarbeitet, interpoliert und anschließend auf gewählten Schnittstellen bereitstellt. Somit lassen sich die effektivsten Berechnungsmethoden miteinander verknüpfen.
Zudem konnte im Laufe der Bearbeitungszeit eine Software (PreonLab) zum Einsatz kommen, welche hinreichend genau und dennoch zeitlich effektiv komplexe Strömungsphänomene berechnen kann.
Im Zuge der Projektbearbeitung konnten somit Anforderungen als auch Randbedingungen für die numerische Berechnung komplexer Strömungsphänomene am Gesamtfahrzeug beschrieben werden.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Bücher zum Thema Computational Fluid Dynamics
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