Bijzondere rekentechnieken

Stromingen van vloeistoffen en gassen treden overal in en rondom ons op. De luchtstroming in ruimten bepaalt in grote mate de beleving van comfort, vooral in atria, natuurlijk geventileerde kantoren en industriegebouwen. Ook voor de verspreiding van schadelijke stoffen in een ruimte en bij veel industriële processen is de luchtstroming bepalend. Vloeistofstromingen zijn van belang in het milieu, de gezondheidszorg en de chemie.

CFD-onderzoek

Computational Fluid Dynamics (CFD) is de methode om een specifiek stromingsvraagstuk met de computer op te lossen. In een CFD-onderzoek kunnen factoren die bijvoorbeeld het comfort bepalen tegelijk beschouwd worden, zoals het buitenklimaat, warmtestraling, koudeval langs de gevel en de luchtstromingen bij een mechanisch ventilatiesysteem. Bovendien kan door het combineren van CFD-berekeningen met onderzoek in onze windtunnel de effectiviteit van natuurlijke ventilatie in kantoren en industriegebouwen betrouwbaar worden voorspeld. Daarnaast kunnen met behulp van 2-fasen modellen de menging van gassen en vloeistoffen en chemische reacties onderzocht worden.

Een andere toepassing van CFD-berekeningen is het beoordelen van de verspreiding van warmte en schadelijke stoffen in en om industriegebouwen en diffuse emissies naar de omgeving onder invloed van mechanische afzuiging en gevel- en dakopeningen. Ook op het gebied van brandveiligheid wordt dit type berekeningen in toenemende mate toegepast. Hierbij dienen de berekeningen als ondersteuning bij het ontwerp en de evaluatie van rook- en warmteafvoerinstallaties (RWA) in atria, winkelcentra of ventilatiesystemen in parkeergarages en tunnels. Hierbij wordt de verspreiding van rook en warmte bij brand in het gebouw tijdsafhankelijk zichtbaar gemaakt.
Ook is door Peutz veel onderzoek gedaan naar optimalisatie van koeling door vermindering van kortsluiteffecten tussen dry-coolers en hybride koelers.

Industriële toepassingen zijn:

  • de stromingen en reacties in reactorvaten;
  • de verspreiding van CNG en LNG in geval van lekkages of afblazen;
  • en processen als drogen, invriezen in de voedingsindustrie.

Bij deze toepassingen, maar bijvoorbeeld ook het ontwerp van consumentenproducten, kan met CFD snel een serie ontwerpvarianten vergeleken worden op hun prestaties en kan trial-and-error voorkomen worden.

Met CFD-berekeningen kan Peutz zowel gedetailleerd als globaal inzicht verschaffen in de lucht- en vloeistofstromingen in situaties van zeer verschillende afmetingen en complexiteit.

Werkgebieden waarbij CFD veel wordt toegepast:

Projectvoorbeelden CFD: