Simulation sorgt für energieeffizientere Pumpen

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Nationale und internationale Gesetze und Richtlinien schreiben verpflichtend die Reduktion des Energieverbrauchs vor. Folglich sind Ansätze in der Produktentwicklung, mit denen sich dieses Ziel schnell erreichen lässt, heute mehr denn je gefragt.

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Nationale und internationale Gesetze und Richtlinien schreiben verpflichtend die Reduktion des Energieverbrauchs vor. Folglich sind Ansätze in der Produktentwicklung, mit denen sich dieses Ziel schnell erreichen lässt, heute mehr denn je gefragt.

Der Simulationsspezialist Cadfem hat deshalb einen benutzer­freundlichen Prozess zur Auslegung von Radiallaufrädern für Kreiselpumpen entwickelt. Die Grundlage der Methode bildet das inverse Design, bei dem ausgehend von den Betriebsdaten der Pumpe eine optimierte Geometrie ermittelt wird. Somit können auch traditionell entwickelnde Unternehmen den Schritt in Richtung einer simulationsgestützten Entwicklung gehen, und zwar kostengünstig, einfach und mit dem bestehen­den Entwicklungsteam.

Simulation optimiert die Auslegung von radialen Kreiselpumpenlaufrädern

In diesen Workflow zum schnellen und effizienten Entwurf von Radiallaufrädern für Kreiselpumpen wurde neben der Strömungsanalyse-Software Ansys CFD auch die Software TurboDesignSuite der Firma ADT (Advanced Design Technology) integriert. Anhand weniger Eckdaten zur Auslegung – wie etwa

  • Drehzahl,
  • Nabendurchmesser,
  • Volumenstrom
  • und Förderhöhe

– können Kreiselpumpenlaufräder mit hohem Wirkungsgrad automatisiert entworfen werden.

Gleichzeitig wird auch die Auswirkung von Teil- oder Überlastzuständen sowie die Kavitationsneigung analysiert. Die in den Workflow integrierte 3D-Strömungssimulation sorgt für belastbare Ergebnisse. Da der von Cadfem definierte Auslegungsprozess eine umfassende Benutzerführung einschließt, wird eine schnelle und einfache Anwendung ohne lange Einarbeitungszeiten ermöglicht. Als Resultat erhält der Benutzer die optimierte CAD-Geometrie, Informationen zu Wirkungsgrad und zur Förderhöhe sowie eine Zusammenfassung der Ergebnisse aus der Strömungssimulation.

Der systematische Einsatz numerischer Simulation kann entscheidend zur Entwicklung von effizienteren Pumpen beitragen. Außerdem sind weniger physikalische Prototypen erforderlich und kürzere Entwick­lungszeiten sowie eine höhere Zuverlässigkeit des Produktes erreichbar. Dies führt zu deutlichen Kosten­einsparungen, sowohl im Entwicklungsprozess als auch während des Betriebs und bei den Gewähr­leistungskosten.

Weitere Informationen
Webinar: www.cadfem.de/pumpen-webinar
Internet: www.cadfem.de/stroemungsmaschinen
Cadfem Ansys Simulation Conference: www.simulation-conference.com

Bild: Das inverse Design liefert ausgehend von den gewünschten Ziel-Eigen­schaften der Strömung die optimale Geometrie für die Pumpenschaufel (Bild: Cadfem).

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