CFD Consultants – Team, Work, Company: Der Film

Wir haben die Zeit genutzt und unser Unternehmensvideo fertiggestellt. Das Team der CFD Consultants GmbH freut sich sehr auf viele persönliche Kontakte in der Zukunft!

Seit 16 Jahren halte ich gemeinsam mit Prof. Dr.-Ing. Martin Böhle am Lehrstuhl für Strömungsmechanik und Strömungsmaschinen der Technischen Universität Kaiserslautern die Vorlesung Strömungsmechanik III – CFD  – in diesem Jahr zum ersten Mal virtuell.

Ein kurzer Erfahrungsbericht.

Das Thema Kommunikation ist uns sehr wichtig. Vor allem das persönliche Gespräch vor Ort schätzen wir sehr und ist nur schwer zu ersetzen. Für unsere Firma war es dennoch immer eine Selbstverständlichkeit, die technischen Voraussetzungen zu schaffen um auch virtuelle Kommunikation zu ermöglichen.
So haben unsere Mitarbeiter seit knapp 20 Jahren die Möglichkeit auch im Home Office zu arbeiten. Dazu gehören Chats, Online-Konferenzen und Video-Kommunikation, cloudbasierte virtuelle Laufwerke und getunnelte Steuerung der Firmenrechner und Cluster über Fernzugriff.

Aufgrund der Pandemie fand die Vorlesungsveranstaltung im Wintersemester 20/21 zum ersten Mal komplett virtuell mit etwa 30 Teilnehmern statt.

Im Laufe des Semesters haben wir die Hardware stetig aufgerüstet. Mit einem Multimediasystem mit Touchscreen, 2 hochauflösenden Kameras und Richtmikrofonen wurde die Ausrüstung im Januar komplettiert. Damit lassen sich jetzt nicht nur Präsentationen übertragen, auch „Tafelanschriebe“ am Whiteboard entstehen live und die Studierenden können per Chat oder per Audio und Video interagieren.

In der CFD-Übung bearbeiten die Teilnehmer an ihrem PC mit Ansys CFD eigenständig Aufgaben und können bei Fragen ihren Bildschirm teilen. Meine Erklärungen sind damit für alle anderen Teilnehmer sichtbar – ein echter Vorteil im Vergleich zur Präsenzveranstaltung. Das Postprocessing erfolgt online – wie auch in der Präsenzveranstaltung – mit FIELDVIEW.

Sehr ungewohnt für mich als Vortragenden ist es jedoch, die Studierenden nicht wie gewohnt im Hörsaal zu sehen. Ein wichtiger „Rückmeldekanal“, die Gesichtsausdrücke des Auditoriums, steht nicht zur Verfügung.

Trotz aller moderner Technik, die mir viel Fahrzeit erspart, freue ich mich wieder sehr auf den persönlichen Kontakt.

Panelverfahren im aktiven Einsatz

In einem Kooperationsprojekt* mit dem Lehrstuhl für Strömungsmechanik und Strömungsmaschinen der Technischen Universität Kaiserslautern, entwickelt die CFD Consultants GmbH derzeit ein Panelverfahren für die schnelle Berechnung aerodynamischer Beiwerte von beliebigen 3D Geometrien.

Die Panelverfahren spielen Ihre Stärke vor allem dann aus, wenn viele überschlägige aerodynamische Berechnungen benötigt werden. Denn mit diesen Verfahren lassen sich innerhalb kürzester Zeit viele Geometrie- und Randbedingungsvarianten durchführen, was mit den anderen Methoden der Strömungsmechanik wirtschaftlich und zeitlich so nicht darstellbar wäre.

Bei der Entwicklung des Programms wurde von Anfang an ein besonderes Augenmerk auf eine einfache Anbindung an bestehende Vernetzer und Auswerteprogramme gelegt. Dadurch lässt sich das Programm bereits heute aktiv in der Fa. CFD Consultants GmbH für Projekte nutzen.

Folgend eine kurze Beschreibung eins typischen Projektes an einem unbemannten Frachtflugzeug mithilfe des Panelverfahrens:

Projekt PRESTIGE: In-situ-Visualisierung von Strömungsvorgängen bei sehr großen CFD-Berechnungsmodellen

Flugzeugtriebwerk © -jkb- Lizenz: CC BY-SA 3.0

Als Teil des Luftfahrtforschungsprogramms des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) startete 2018 das Verbundprojekt PRESTIGE. Dieses Projekt führt Partner aus akademischer Forschung und Industrie zusammen und widmet sich der Weiterentwicklung und Validierung von Simulationsverfahren zur Verbesserung des interdisziplinären Verständnisses von Triebwerkssystemen.

Ein Ziel des Projekts ist die numerische Simulation einer instationären Strömung durch einen vollständigen Triebwerksverdichter inklusive seiner stationären und rotierenden Komponenten. Um die numerischen Untersuchungsergebnisse mit den vorhandenen praktischen bzw. experimentellen Erfahrungen vergleichen zu können, ist eine entsprechend feine Gitterauflösung des Volumens inklusiver aller Einzelkomponenten erforderlich. Dies führt zu Rechennetzen mit mehreren Milliarden Gitterknoten, die nur auf Supercomputern verarbeitet werden können.

Aufgrund der instationären Effekte innerhalb des Triebwerksystems ist eine zeitabhängige Untersuchung der Vorgänge notwendig. Dabei werden immense Mengen an Sicherungs- und Auswertedateien erzeugt, deren Handling (Lese- und Schreibzugriffe, Speicherbedarf) mit einem hohen zeitlichen und kostenintensiven Aufwand verbunden ist. Ziel des PRESTIGE-Projekts ist es, diesen Aufwand durch direkte Bearbeitung und Auswertung im laufenden Prozess („in-situ“) deutlich zu reduzieren. In-situ-Visualisierung ermöglicht es dem Anwender bereits während der laufenden CFD-Simulation Ergebnisse direkt aus dem Speicher des Prozesses zu extrahieren und zu verarbeiten.

Leistungsstärkere Hard- und Software ermöglicht immer komplexere und realistischere Berechnungsmodelle, sodass in-situ-Auswertungen zukünftig immens an Bedeutung gewinnen werden.

Die CFD Consultants GmbH hat sich als industrieller Partner in Zusammenarbeit mit dem auf dem Gebiet des CFD-Postprocessings führenden Unternehmen Intelligent Light an dem Verbundprojekt maßgeblich beteiligt und konnte eine in-situ-Visualisierungslösung erarbeiten und erfolgreich in einen CFD Code implementieren.

Druckkonturen in einem Triebwerksverdichter

Diese Lösung ist nicht nur für Großprojekte geeignet, sondern auch für alle anderen strömungstechnischen Simulationsprojekte, vor allem für zeitabhängige Untersuchungen, interessant. Dies macht die Methode für jeden attraktiv, der sich mit numerischer Strömungssimulation beschäftigt.

Kontakt: Birgit Hanna, CFD Consultants GmbH

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