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Ihr unabhängiger Partner in allen technischen Strömungsfragen

Strömung bedeutet Bewegung, Kraft, Dynamik. Wer Strömung versteht, kann ihre Eigenschaften und Wirkungen gewinnbringend und effizient nutzen: der Auftrieb des Tragflügels, das Drehmoment der Turbine, die Druckerhöhung von Pumpe oder Verdichter, die Kühlung heißer Bauteile, Schmiermittelkreislauf, Hydraulik, Pneumatik, und, und, und. In praktisch unendlich vielen technischen Anwendungen spielt Strömung eine – häufig elementar – wichtige Rolle. 

Was heißt nun „Strömung verstehen“? 

Manche Zusammenhänge sind fast trivial und können in jedem strömungstechnischen Lehrbuch nachgelesen werden. Zum Beispiel: wenn eine Strömung kontrolliert verzögert wird, steigt der statische Druck (Druckrückgewinn in einem Diffusor). Oder: wenn bei einem kompressiblen Strömungsmedium (wie z.B. Luft) das Verhältnis zwischen Eintritts- und Austrittsdruck einen gewissen Wert übersteigt, ergibt sich im engsten Querschnitt eine Machzahl von 1 und der Querschnitt „verblockt“. Mit Hilfe der Stromfadentheorie lassen sich so für viele Anwendungen bereits die Verläufe der physikalischen Größen wie Geschwindigkeit oder Druck einfach und doch recht genau analytisch berechnen und grundlegende strömungstechnische Auslegungen bewerkstelligen. 

Etwas komplexer wird es, wenn Phänomene wie Geschwindigkeitsgrenzschicht oder Turbulenz das Strömungsverhalten dominieren. Rein analytische Ansätze sind hier in der Regel nicht mehr ausreichend und es muss zumindest auf empirische Beziehungen zurückgegriffen werden. Typische Beispiele sind die Auslegung von Klimakanal- oder Rohrleitungsstrecken mit Hilfe von Druckverlustkorrelationen für die einzelnen strömungsführenden Komponenten oder die Abschätzung der auf Körper wirkenden Strömungslasten basierend auf einschlägigen Normen. Dies funktioniert in der Regel gut, solange die den Korrelationen oder Normen zugrundeliegenden Voraussetzungen erfüllt sind. Weichen die realen Bedingungen jedoch von den „idealen“ ab, so bleibt nichts anderes übrig, als entweder größere Sicherheitsfaktoren zu verwenden (und damit Kosteneffizienz und/oder Wirkungsgrad zu opfern), oder zusätzliche Verfahren einzusetzen, die ein genaueres Verständnis der Strömungsvorgänge ermöglichen (s. unten). 

Entfernt man sich schließlich ganz von solchen „Standardgeometrien“ und Normbedingungen, ist es mit der analytischen oder Empirie-basierten Herangehensweise vorbei. Außer mit sehr viel Erfahrung für die spezielle, auszulegende Strömungskonfiguration lassen sich kaum noch Aussagen über das vermutlich vorliegende Strömungsverhalten machen. Will man hier nicht deutliche Effizienzeinbußen oder sogar Schäden z.B. durch Überlastung, Überhitzung oder Erosion riskieren, muss man weitergehende Maßnahmen ergreifen. Nur so lassen sich Strömungsvorgänge dann noch ausreichend genau ermitteln und deren Wirkungen beurteilen oder vorhersagen.

Doch was sind geeignete weitergehende Maßnahmen? Soll ein Prototyp gebaut und in einem Windkanal oder auf einem Prüfstand vermessen werden? Soll eine numerische Strömungssimulation (CFD-Simulation) durchgeführt oder beauftragt werden? Kann die konkrete Fragestellung überhaupt mit Hilfe einer CFD-Simulation beantwortet werden? Lohnt sich der Aufwand und sind die zu erwartenden Ergebnisse belastbar und aussagekräftig?

Je nachdem, wen Sie fragen, werden Sie unterschiedliche Antworten erhalten. Der Prüfstandsbetreiber wird Ihnen am ehesten zu Messungen raten, der CFD-Dienstleister zu einem CFD-Projekt und der Vertriebler von CFD-Software wird versuchen, Sie von der Anschaffung einer entsprechenden Software zu überzeugen. Wie können Sie, ohne bereits das notwendige Know-How in diesen Bereichen zu haben, wissen, mit welcher der Maßnahmen sich in Ihrem konkreten Fall die wirtschaftlich und technisch beste Lösung erzielen lässt, so dass teure Fehlinvestitionen in eine der Maßnahmen vermieden werden? 

Das Ingenieurbüro Dr. Haslinger kümmert sich um Ihre individuelle strömungstechnische Fragestellung basierend auf einem ganzheitlichen Lösungsansatz. Im Mittelpunkt steht nicht eine Maßnahme (theoretische Analyse, Experiment, numerische Simulation) sondern die Lösung. Durch die garantierte Unabhängigkeit von jeglichen Anbietern erfolgt die Auswahl und ggf. Vergabe von Maßnahmen nur nach fachlichen und wirtschaftlichen Kriterien. Das Portfolio erstreckt sich von der allgemeinen strömungstechnischen Beratung über die Konzeptionierung von Strömungskomponenten bis hin zur Lösungsfindung für akute strömungstechnische Probleme.

Dr. Wolfgang Haslinger verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung im Bereich der Strömungsmessung und insbesondere der Strömungssimulation. Unter anderem als Leiter des deutschen Consulting-Bereichs des Weltmarktführers für CFD-Software, ANSYS, hat er mehrere Hundert Simulations-Projekte aus den verschiedensten Industrie- und Anwendungsbereichen geplant und betreut.

Haben Sie Interesse? Weitergehende Informationen erhalten Sie jederzeit auf der Homepage oder gerne auch im direkten Kontakt. Ich freue mich darauf, Sie zu unterstützen!

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