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Unser Spezialgebiet: Strömungsmechanik

Verdichter

Strömungsmechanik - schon mal gehört?
Die Strömungsmechanikauch Fluiddynamik, Strömungslehre oder Strömungstechnik ist ein Teilgebiet der Physik und behandelt die Gesetzmäßigkeiten aller fließenden Stoffe, d.h. Flüssigkeiten und Gaseauch Fluide. Die Luft, die uns umgibt, das Wasser der Meere, das Blut in unseren Körpern. Dies alles ist ohne Strömungsmechanik undenkbar. Aus diesen Beispielen wird deutlich, dass Körper im Allgemeinen umströmt (z.B. in der Aerodynamik) oder durchströmt (z.B. bei Rohren) werden.

Unser Titelbild zeigt eine Kármánsche Wirbelstraßenach dem ungarisch-amerikanischen Physiker von Kármán, 1881-1963. Dieses Phänomen ist in der Strömungsmechanik zu beaobachten, wenn z.B. eine Platte mit einer Reynoldszahldimensionslose Kennzahl des Turbulenzgrades, nach dem britischen Physiker Reynolds, 1842-1912 um 100 umströmt wird. Hier enstehen wechselseitig ablösende Wirbel, die zu Druckschwankungen führen. Diese können so stark sein, dass sie (ohne entsprechende Gegenmaßnahmen) eine Brücke zum Einsturz bringen können, wie es bei der Tacoma Brücke im Jahr 1940 passiert ist.

Strömungsmaschinen wiederum bilden ein Teilgebiet der Strömungsmechanik. In diesen wird hydraulische LeistungPhydr = Volumenstrom ∙ Druckdifferenz in mechanischePmech = Drehmoment ∙ Drehwinkelgeschwindigkeit umgewandelt und umgekehrt. Wird Fluiden Energie zugeführt (z.B. um Wasser durch einen Schlauch zu pumpen) spricht man von Arbeitsmaschinenz.B. Pumpen, Ventilatoren, Verdichter (siehe obiges Bild). Kraftmaschinenz.B. Turbinen, Windräder hingegen entziehen dem Fluid Energie (z.B. um in Kraftwerken mittels Generatoren Strom zu erzeugen). Die Güte der Energieumwandlung ist als Wirkungsgradη(griech.: eta) = Phydr / Pmech (für Arbeitsmaschinen) definiert. Dieser wird üblicherweise in % angegeben und je höher dieser Wert ist, desto weniger Verluste treten in der Maschine auf.

Strömungsmechanik bzw. ‑maschinen finden Sie in allen Bereichen des täglichen Lebens. Dies können Sie nachfolgend anhand einiger Beispiele feststellen. Je nachdem welche / wie viele Aspekte Sie betrachten, gehen die Bereiche ineinander über, da Maschinen / Geräte normalerweise aus mehreren Bauteilen /-gruppen bestehen:

Energietechnik

  • Abscheider-/ Filteranlage
  • Gas-/ Dampf-/ Wasserturbine
  • Heizung / Wärmetauscher
  • Windkraftanlage

Haushaltsgeräte

  • Herd / Dunsthaube
  • Kühlschrank / Fritteuse
  • Staubsauger / Haarföhn
  • Waschmaschine /-trockner

Klimatisierung / Lüftung

  • Auto / Bahn / Flugzeug
  • Computer / Elektronik
  • Gebäude / Tiefgarage
  • Tunnel

Transport / Versorgung

  • Aufzug / Fahrstuhl
  • Gas-/ Wasserzähler
  • Pipeline / Rohrleitung
  • Pumpe / Ventilator

Somit kommen garantiert auch Sie täglich mit der Strömungsmechanik in Berührung. Und spätestens jetzt wissen Sie, dass Strömungsmechanik nichts mit (elektrischem) Strom zu tun hat… Jedenfalls nicht direkt.

Unser Tätigkeitsbereich im Allgemeinen

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Der Tätigkeitsbereich unseres Ingenieurbüros beschränkt sich nicht nur auf die Strömungsmechanik, sondern umfasst auch periphere Gebiete wie die Strukturmechanikz.B. FEM Topologie-Optimierung (siehe nebenstehende Animation), Thermodynamik und Elektromagnetik. Berechnungen bzw. Simulationen ermöglichen uns effiziente und nachhaltige Produkte zu entwicklen bzw. zu optimieren. Darüber hinaus wird mittels Simulation die Entwicklungszeit deutlich verkürzt und die Protoypen Anzahl reduziert. Wir möchten betonen, dass die Simulation lediglich ein Werkzeug darstellt, um das Design abzusichern bzw. Detailoptimierungen vorzunehmen. Die kreative Lösungsfindung basiert auf der Ingeniosität und Kompetenz des Menschen, der vor dem Computer sitzt. Mit unserer langjährigen Erfahrung, unterstützen wir Sie ebenfalls bei der Protoypenbeschaffung /-erprobung. Zusammengefasst: Unser Fokus liegt auf der Vorentwicklung / Optimierung innovativer Produkte, von der Konzeptphase bis zur Nullserie.

Weitere Informationen bzgl. unserer Dienstleistung, der Qualifikation und Fähigkeiten unserer Ingenieure, können Sie unserem Dienstleistungsangebot entnehmen. Kontaktieren Sie uns direkt und nutzen Ihre Chance auf Ihre kostenfreie Erstberatung! Anhand Ihrer spezifischen Aufgaben-/ Fragestellung erläutern wir Ihnen gerne mögliche Potenziale.

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