Analyysipalvelumme ovat tänä päivänä hyvinkin laajat ja haluamme avata teille hieman virtauslaskennan osaamistamme. Mitä se on? Missä sitä voidaan hyödyntää ja mitä hyötyä siitä on? Lukaise alta asiantuntijamme Timon vastaukset näihin kiperiin kysymyksiin!
Mitä on virtauslaskenta?
Virtauslaskennalla (Computational Fluid Dynamics, CFD) mallinnetaan nesteiden ja kaasujen liikettä sekä lämmönsiirtoa. Virtauslaskennan työkaluina toimivat nykyaikaiset mallinnusohjelmistot ja yhdessä kasvaneen laskentakapasiteetin kanssa, sen avulla voidaan selvittää yhä monimutkaisempia teollisuuden ja ympäristön virtausilmiöitä.
Mitä etua virtauslaskennasta on tuotekehityksessä?
Virtauslaskennalla voidaan ohjata suunnittelua jo tuotekehityksen alkuvaiheessa nopeasti ja kustannustehokkaasti oikeaan suuntaan tunnistamalla mahdollisia ongelmakohtia. Analysoimalla tuotteiden ja laitteistojen toimintaa, pystymme tuottamaan arvokasta informaatiota rakenteista ja olosuhteista, jotka voivat mahdollisesti aiheuttaa ongelmia toimivuudessa. Löydettyjen parannuskohteiden avulla voidaan tehdä toimivampia suunnitteluratkaisuja ja vähentää fyysisten prototyyppien määrää.
Suoraviivaisemman suunnittelun avulla voidaan nopeuttaa tuotekehityksen läpimenoa sekä alentaa tuotekehityksen kokonaiskustannuksia. Lopputuloksena on onnistunut ja toimiva tuote, jolloin voidaan saavuttaa hyötyä esimerkiksi asiakastyytyväisyyden kautta.
Missä tapauksissa virtauslaskentaa voidaan hyödyntää?
Virtauslaskenta toimii tehokkaana työkaluna laajasti erilaisiin ongelmatilanteisiin, joissa nesteiden, kaasujen tai näiden sekoitusten virtaukset ovat oleellisia. Virtauslaskennalla voidaan simuloida myös virtauksen mukana kulkeutuvia partikkeleita ja tästä hyvänä esimerkkinä toimii ulkoilmassa kulkeutuvien päästöjen leviäminen ympäristössä.
Myös erityyppisten jähmeiden, mutta kuitenkin virtaavien materiaalien käyttäytymistä voidaan kuvata virtauslaskennan keinoin. Tällaisia voivat esimerkiksi olla kiintoaineen ja nesteen sekoitukset, joiden viskositeetti muuttuu siihen kohdistuvien voimien, ajan ja/tai lämpötilan mukaan.
Virtauslaskentaa voidaan käyttää laitteiston sisällä virtausjakauman ja painehäviön selvittämiseksi. Aluksi selvitetään perusasettelun ominaisuudet, minkä jälkeen voidaan simuloinnin avulla virtausjakauman ja painehäviön optimointi suorittaa hyvinkin nopeasti.
” Tiimimme vahvuudet ovat monialainen osaaminen ja kokemus erikokoisten laitteiden simuloinnista aina kuluttajaelektroniikasta teollisen mittakaavan yksikköprosessien simulointiin. Toimintatapamme on tarttua ennakkoluulottomasti ja mielenkiinnolla uusiin haasteisiin, jotta voimme palvella asiakkaitamme ja kehittää omaa osaamistamme aina vahvemmaksi eri osa-alueilla.” Timo Kulju, Senior CFD Analyst
Olemme saaneet olla asiakkaidemme apuna monenlaisissa suunnittelu- ja tuotekehityshaasteissa yhteistyössä muiden Creo Centerin suunnittelualojen, kuten mekaniikka- ja elektroniikkatiimien kanssa. Monessa tapauksessa laitteistojen suunnittelussa lämmönhallinta on olennaista, mihin olemme löytäneet ratkaisuja virtaus- ja lämpölaskennan keinoin. Yhteistyössä asiakkaan kanssa olemmekin onnistuneesti suunnitelleet laitteita, joissa lämmönsiirto on toteutettu optimaalisesti.
Lämmönsiirron optimoimisen lisäksi olemme toteuttaneet pyörivien laitteistojen, kuten puhaltimien ja pölynerottimien simulointeja monille eri asiakkaille. Uusiutuvan energian tuotantoprosessien kehityksessä virtauslaskentaa on käytetty sivuvirtojen ohjaamiseen oikeille reiteille sekä itse laitteiston suunnitteluun. Meillä on myös kokemusta ilmanvaihdon ja savunpoiston mallinnuksesta.
Tiimimme vahvuudet ovat monialainen osaaminen ja kokemus erikokoisten laitteiden simuloinnista aina kuluttajaelektroniikasta teollisen mittakaavan yksikköprosessien simulointiin. Toimintatapamme on tarttua ennakkoluulottomasti ja mielenkiinnolla uusiin haasteisiin, jotta voimme palvella asiakkaitamme ja kehittää omaa osaamistamme aina vahvemmaksi eri osa-alueilla.
Ota rohkeasti yhteyttä, jos tahdot kuulla aiheesta lisää tai miten voisimme auttaa juuri sinua virtausanalyysien avulla!
Timo Kulju
timo.kulju@creocenter.fi
Senior CFD Analyst
Vinkki! Jos sinua kiinnostaa piirilevyjen lämmönjohtumisen simulointiosaaminen, kannattaa tutustua myös uuteen Creo Servicen tarjoamaan Ansys Icepak® koulutukseen: https://www.creocenter.fi/koulutus/ansys-icepak/