Wärme und Strömung

Wärme und Strömung – zwei sehr allgemeine Begriffe, die für unzählige und unterschiedlichste Anwendungen jeder für sich oder im Zusammenwirken eine wesentliche Rolle spielen. Ob innerhalb eines Produktionsprozesses, bei der Beheizung oder Kühlung einer Produktionsanlage, in der Wärme-, Prozesswasser- oder Prozessgasversorgung, bei Klimatisierungs- oder bei Abluftsystemen, in einer Anlage der Schwerindustrie oder in einem Laborgerät - in (fast) allen möglichen Branchen mit den unterschiedlichsten Themen – es liegen immer die gleichen physikalischen Mechanismen zugrunde: Die Rede ist von Mechanismen wie der Strömung durch Rohrleitungssysteme und Apparate, Wärme- oder Stofftransport, Wärmeleitung und Konvektion, Wärmestrahlung, Wärme- und Stoffübergang, Trocknung und vom Zusammenspiel solcher Mechanismen unter den jeweils ganz individuellen Randbedingungen.

Sie sind die Experten für Ihre Technologie und Ihr Verfahren, wir für die zugrundeliegenden physikalischen Mechanismen. Wir bieten Unterstützung bei Ihren Neu- oder Weiterentwicklungen, bei Planung und Engineering, bei der Instandhaltung oder der Aufklärung und Lösung akuter Probleme. Wir liefern konkrete Problemlösungen und machen komplex erscheinende Vorgänge für Sie durchschaubar, berechenbar und planbar.

Wir bieten Unterstützung auf verschiedenen technischen Ebenen: Zum einen geht es um Anlagen, Systeme oder Teilsysteme als Ganzes, um Fragen deren Auslegung oder Optimierung, zum andern um die Auslegung und Gestaltung von Komponenten oder um die Simulation des in einer Anlage oder Komponente stattfindenden technologischen Prozesses.

Auslegung und Optimierung von Systemen

• Verfahrenstechnische Auslegung und Basic Engineering
• Auslegung von Heiz- und Kühlsystemen
• Auslegung von Rohrleitungssystemen
• Konzepte zur Senkung des Energiebedarfs und der CO2-Emission
• Vermessung von Zu- und Abluftsystemen
• Emissionsmessungen

Funktionsoptimierte Gestaltung von Komponenten

• Einen Behälter, ein Reaktionsgefäß, ein Produkt schnell aufzuheizen ist keine Kunst – im Falle einer elektrischen Beheizung ist es einfach eine Frage der zugeführten Leistung. Eine Herausforderung wird es, wenn sehr schnell beheizt oder gekühlt werden und zusätzlich die Temperaturverteilung gleichmäßig bleiben soll. Wie müssen Heizschlangen in einem Behälter, wie müssen Leiterbahnen in einer widerstandbeheizten Gerätebodenplatte geformt und verteilt sein, damit bei der gewünschten Wärmeleistung die Wärmezufuhr möglichst gleichmäßig erfolgt? Wie ist eine IR-Strahlungsheizung zu gestalten, um ein Produkt möglichst gleichmäßig zu erwärmen? Welche Temperaturgleichmäßigkeit lässt sich erreichen?
• Wie lässt sich Verlustwärme aus elektrischen Geräten oder Schaltschränken, wie lässt sich Reaktionswärme aus einem Prozess möglichst effizient abführen? Wie kann man heiße Gase führende Leitungen effizient kühlen, um lokale Überhitzungen zu vermeiden? Wie sind Kühlrippen zu gestalten und zu verteilen, damit Wärme durch Strahlung und freie Konvektion möglichst effektiv abgeführt wird?

Das sind nur einige Beispiele, die illustrieren, wie sehr Details der konstruktiven Gestaltung und wärmetechnische Funktion ineinander verwoben sind. Die thermo- und fluiddynamischen Gesetzmäßigkeiten sind wohlbekannt und verstanden und jeder denkbare Anwendungsfall lässt sich somit berechnen und optimal auslegen.

Berechnung und Simulation verfahrenstechnischer Prozessverläufe

Aufheiz- und Abkühlvorgänge - möglicherweise verbunden mit Phasenübergängen oder Reaktionen - sind wichtige Prozessschritte in zahlreichen Produktionsabläufen, sei es im Taktbetrieb oder in einem kontinuierlichen Prozess. Ausgehend von den zugrunde liegenden physikalischen Mechanismen und angewandt auf das konkrete Anlagendesign berechnen wir die zu erwartenden Zustandsverläufe im Produkt. Häufig wird ein bestimmter aus technologischen Gründen notwendiger Zustandsverlauf verlangt und es geht darum, zu klären, wie die entsprechenden Anlagenkomponenten gestaltet und gesteuert werden müssen, um den geforderten Zustandsverlauf zu realisieren. Wir liefern:

• Berechnung und Simulation von technologischen Prozessen,
• Entwicklung von Software-Tools, mit denen die Zustandsverläufe berechnet und dargestellt werden können.