Zielsetzung

Im globalen Wettbewerb nimmt der Innovations-, Zeit- und Kostendruck auf Unternehmen stetig zu. Die Strömungssimulation kann im Entwicklungs- und Optimierungsprozess von Produkten wichtige Impulse setzen und einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil bedeuten. So kommt es durch die Verringerung von aufwändigen Messungen und der Anzahl der Prototypen zu einer Zeit- und Kostenersparnis bei der Produktentwicklung ebenso wie bei der Prozessoptimierung.

Das Kompetenzzentrum Strömungssimulation unterstützt Unternehmen bei der innovativen Produktentwicklung und Optimierung durch computergestützte Analyse von Strömungs- und Wärmetransport und hilft beim Ausbau der Forschungs- und Innovationskompetenz.

Das KSTS im Überblick

Forschungsprojekte

Biomasse-Institut

Laufzeit

Januar 2017 bis Dezember 2021

Förderer

Bayerisches Staatsministerium für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst

Projektbeschreibung

Das Biomasse-Institut ist eine gemeinschaftliche Forschungseinrichtung der Hochschulen Weihenstephan-Triesdorf und Ansbach. Es beschäftigt sich mit der stofflichen und energetischen Nutzung von Biomasse. Das Ziel ist es dabei möglichst alle energetischen Potentiale aufzudecken und zu nutzen.

Technologie-Transferzentrum für den Mittelstand (TZM)

Laufzeit

Januar 2016 bis Dezember 2020

Förderer

Europäischer Fonds für regionale Entwicklung

Projektbeschreibung

Das Technologie-Transferzentrum für den Mittelstand ist ein lehrstuhlübergreifendes Gemeinschaftsprojekt der ingenieurwissenschaftlichen Fakultät. Es baut auf die geschaffene Infrastruktur für Forschung und Entwicklung der Hochschule Ansbach auf und ist spezialisiert auf die regionalen Schwerpunktsektoren Neue Materialien und Energie und Umwelt. Das Teilprojekt Computational Engineering unterstützt regionale Unternehmen bei der Durchführung von Wärme- und Strömungstransportsimulationen und stellt begleitende experimentelle Untersuchungen am Strömungsmessstand als Dienstleistung zur Verfügung.

Centrum für innovative Produktentwicklung und Produktoptimierung (CIPP)

Laufzeit

2010 bis 2015

Förderer

Europäischer Fonds für regionale Entwicklung

Projektbeschreibung

Das CIPP unterstützte erfolgreich regionale und mittelständische Unternehmen in Forschungs- und Entwicklungsvorhaben. Dabei stellte die Strömungssimulation einen Schwerpunkt dar. Projektbeispiele waren:.

  • Strömungsanalyse des Partikeltransports in einem Schmutzprüfstand
  • Simulationsgestützte Strömungsanalyse von Bypassgeometrien in einer Messapparatur
  • Simulation einer 2-Phasenströmung in einer Durchströmturbine
 

EnAqua: Nutzung des energetischen Potenzials schwimmender Bauten

Laufzeit

Januar 2011 bis Dezember 2014

Förderer

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Projektbeschreibung

Durch den Klimawandel, verbunden mit dem Anstieg der Meeresspiegel, dem Verlust an Infrastruktur sowie dem Zuwachs der Weltbevölkerung steigt die Nachfrage für schwimmende Architektur. Dies stellt neue technische Herausforderungen dar: Im Rahmen des Projektes wurden die Möglichkeiten zur energetischen Nutzung des umgebenden Wassers untersucht. Das Projekt wurde von der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg geleitet.

Bionisch strukturierte Rohrleitungssysteme

Laufzeit

Januar 2010 bis Dezember 2013

Förderer

Industrielles Kooperationsprojekt mit dem Institut für Angewandte Bauforschung Weimar

Projektbeschreibung

Das Projekt beschäftigte sich mit der Analyse der Druckverluste und Wärmetransporte durch bionisch strukturierte Rohrleitungssysteme.

Kompetenzen

Das Kompetenzzentrum Strömungssimulation ist auf die Berechnung und Auslegung von Strömungs- und Wärmetransportprozessen spezialisiert. Dabei können Strömungen unterschiedlicher Art simuliert werden:

  • Innenströmungen in Rohren und Armaturen
  • Instationäre Strömungen in Pumpen oder Turbinen
  • Partikelströmungen wie Schüttgut
  • Mehrphasenströmungen
  • Konvektion in Rohren und Wärmetauschern
  • Instationäre Wärmeausgleichsprozesse
  • Diffusionsprozesse

Leistungsspektrum

Das Kompetenzzentrum Strömungssimulation unterstützt Partner aus der Wirtschaft im Bereich der angewandten Forschung und Entwicklung:

  • Durchführung gemeinsamer FuE-Projekte (z.B. ZIM)
  • Auftragsforschung
  • Recherche und Hilfestellung zu Förderprogrammen

Darüber hinaus bietet das Kompetenzzentrum Strömungssimulation verschiedene Dienstleistungen rund um das Thema Simulation in der Produkt- und Prozessoptimierung an, zu dessen professioneller Abwicklung das Anwendungszentrum BayTech AnStröm dient:

  • Engineering
  • Beratung
  • Seminare

Ausstattung

Zur Validierung der Simulationen  stehen modernste messtechnische Methoden zur Verfügung. Das Kompetenzzentrum Strömungssimulation verfügt über qualifiziertes wissenschaftliches Personal sowie über die Labors mit Hochleistungsrechnern und einer hochwertigen Softwareausstattung:

  • High Performance Computing 
  • Simulation/Datenverarbeitung
  • Strömungsmesstechnik (Technische Diagnostik)

Durch die Nähe zu dem Studiengang Energie- und Umweltsystemtechnik sowie Wirtschaftsingenieurwesen werden in diesem Rahmen zusätzlich studentische Projekte sowie Bachelor- und Masterarbeiten betreut.

Zur Strömungssimulation wird die CFD-Software Star CCM+ der Firma Siemens, zur Simulation komplexer Systeme und Prozesse die Software MATLAB, Simulink und Stateflow der Firma MathWorks verwendet. 

Partner in angewandter Forschung und Entwicklung

Das Kompetenzzentrum Strömungssimulation unterstützt Partner in angewandter Forschung und Entwicklung:

  • Technische Universität Chemnitz: Professur Strömungsmechanik
  • Institut für leistungselektronische Systeme (ELSYS) - Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg
  • Institut für Energie und Gebäude (ieg) - Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg
  • Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik
  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
  • Brandenburgische Technische Universität Cottbus - Senftenberg
  • IAB - Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH
  • u.a.

Industrielle Kooperationspartner

Ausgewählte Industrieprojekte

  • Analyse des Strömungsabrisses in Diffusor, im Ein- bzw. Auslauf von Durchflussmessapparaten
  • Untersuchung der Strömung und Schallentwicklung im Rauchgasweg eines Großkraftwerks
  • Analyse des Strömungsverhaltens während des Öffnungsvorganges einer Absperrarmatur
  • Bestimmung von Druckverlusten und Schallentwicklung in Schalldämpfern einer Industrieabgasanlage
  • Strömungstechnische Untersuchung einer Pumpe in einem gekoppelten Heizkreislauf
  • Simulation einer kleinen Durchströmturbine

Industrielle Kooperationspartner
Das Kompetenzzentrum Strömungssimulation unterstützt Partner aus der Wirtschaft:

  • Diehl Gas Metering GmbH
  • E.ON Kraftwerke GmbH
  • Büsch Technology GmbH
  • jeremias GmbH
  • Ossberger GmbH + Co
  • uponor GmbH
  • u.a.

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