CFD (Computational Fluid Dynamics)

Strömungen von Gasen und Flüssigkeiten treten überall in uns und um uns herum auf.

Der Luftstrom in Räumen bestimmt weitgehend die Wahrnehmung von Komfort, vor allem in Atrien, natürlich belüfteten Büros und Industriegebäuden. Luftströmungen bestimmen auch die Verteilung von Schadstoffen in einem Raum und bei vielen industriellen Prozessen. Strömungen in Flüssigkeiten sind in der Umwelt, im Gesundheitswesen und in der Chemie von Bedeutung.

Computational Fluid Dynamics (CFD) ist die Methode zur numerischen Lösung eines spezifischen Problems durch Computersimulationen. Mittels einer CFD-Berechnung können Faktoren, wie zum Beispiel die Außenumgebung, Hitze und Kältefall entlang der Fassade sowie die Wirkung des mechanischen Lüftungssystem welche den Komfort bestimmen, gleichzeitig untersucht werden.  Durch die Kombination der Ergebnisse von CFD-Berechnungen mit der Erfahrung unserer täglichen Arbeit in unserem firmeneigenen Windkanal kann die  Effektivität natürlicher Lüftung in Büros und Industriebauten zuverlässig im Vorfeld ermittelt werden.

Eine weitere Anwendung von CFD-Berechnungen, ist die Beurteilung der Verteilung von Wärme und Luftschadstoffen in Industriebauten sowie diffuse Emissionen unter dem Einfluss der mechanischen Abluftversorgung und Wand- und Dachdurchführungen in die Umgebung. Auch im Bereich Brandschutz wird diese Art von Berechnungen zunehmend angewendet. Hier dienen die Berechnungen als Unterstützung bei der Planung von Rauch- und Wärmeabzugsanlagen (RWA) in  Atrien und Einkaufszentren oder von Lüftungsanlagen in Tiefgaragen und Tunnel. Hierdurch kann die der Ausbreitung von Rauch und Wärme während eines Feuers im Zeitverlauf sichtbar gemacht werden.

Industrielle Anwendungen sind unter anderen die Berechnung von Strömungen und Reaktionen in Reaktionsgefäßen, die Verteilung von Erdgas (CNG) und Flüssigerdags (LNG) im Fall von Leckagen oder Entlüftung und Prozessen wie Trocknen und Einfrieren in der Lebensmittelindustrie. Ferner können das Mischen von Gasen und Flüssigkeiten sowie chemische Reaktionen mit 2-Phasen-Modellen untersucht werden.
 

Bei diesen Anwendungen, aber auch zum Beispiel der Entwicklung von Konsumgütern, können mittels CFD-Berechnungen schnell mehrere Design-Varianten auf ihre Wirksamkeit hin verglichen und beurteilt werden.

Arbeitsgebiete, in denen CFD weit verbreitet ist:
Bauphysik
Brandschutz
Industrie