Industriemaschinen-Kühlung optimieren mit Cloud-basierter Simulation

Während Simulation in manchen Branchen lange genutzt wird, haben andere – Industrie-, Bau- und Landmaschinen – erst begonnen, sie zu nutzen. Wichtige Anwendung: Motorkühlung.

Im Gegensatz zu Autos haben diese langsamen/stationären Maschinen keinen „kostenlosen“ Fahrtwind, sondern verlassen sich ausschließlich auf Kühlpaket (Lüfter + Wärmetauscher) für Wärmeabfuhr. Effektives Kühlsystem ist daher extrem wichtig. Kühlung erhält thermische Effizienz, verhindert Überhitzung → Sicherheits-/Haltbarkeitsprobleme. Graduelle Erwärmung vermeidet Thermoschock, gleichmäßige Kühlung verhindert Temperaturspitzen → Strukturprobleme.

Effektives Kühlmittelsystem um Motorblock zu designen: komplex, aber mit richtigen digitalen Prozessen stark vereinfachbar. Kühlmittel auch in heißen Umgebungen kühl halten → Leistung und Keep Them Running sichern.

Manche digitale Prozesse erfordern viel Expertise → limitiert nutzbare Personen. In manchen Firmen: keine solchen Personen → Outsourcing an Engineering-Dienstleister oder teure Zeit/Geld für Training. Schlimmstenfalls: Physischer Test → Performanceeinbußen, höhere Entwicklungskosten. Auch mit Training: Unerfahrene machen Fehler → Verzögerungen, Budgetüberziehung, Marktanteilsverlust.

SIMULIA entwickelte cloud-basierte Lösung für Designer, Analysten, Experten. Automatisierter Motorkühlungsprozess (PowerFLOW auf SIMULIA Cloud) – vollautomatisch, KEINE Simulationsvorerfahrung nötig. Nutzer gibt Basis-Betriebsdaten ein, Prozess simuliert Kühlsystemfunktion im Einbauzustand.

„Wir kennen genau die Pain Points unserer Kunden bei Simulation für Motorkühlung“, so Tristan Donley, Industry Process Consult Senior Manager, SIMULIA. „Feedback gehört → automatisierte Lösung für den Markt entwickelt.“

Satheesh Kandasamy, Industry Process Expert Director, SIMULIA: „Idee zum automatisierten Prozess aus globaler Erfahrung mit Geräteherstellern: Ingenieur für Test/Design muss auch Simulation laufen für Insights zu Performanceänderungen durch Designänderungen. Anders als T&M: IE-Branche hat nicht immer dedizierte CAE-Abteilung. Design-/Testingenieur muss Analyse auch machen. Aber: Keine Zeit für CAE-Workflow mit multiplen, stark variierenden Modulen. Strategische Entscheidung: End-to-End-automatisierter Prozess für Ergebnisse, die Kunden für Weltklasse-Geräte brauchen.“

Da SIMULIAs automatisierter Prozess von jedem nutzbar (unabhängig von Erfahrung): Mehrere Teammitglieder kollaborieren, teilen Infos, designen effizienter. Mehrere Designläufe einfach einreichbar, Best Practices im Prozess eingebaut → weniger Fehler, optimale Simulationskosten, optimales Design.

„Cloud-Umgebung → viel schnellere/natürlichere Kollaboration zwischen Standorten/Ländern. Ergebnisse simultan ansehen/verarbeiten, null Dateitransfers, keine Softwareinstallation → bessere Kommunikation von Ergebnissen/Ideen“, so Jamison Huber, Sr. Simulation Engineer, NA Acceleration Center, Doosan Bobcat (Bismarck, ND), 2020 SIMULIA Champion.

SIMULIA bietet einzigartige, integrierte Motorkühllösung für Industrie-/Bau-/Landmaschinen: echt rotierendes Netz für Lüftermodellierung + voll transientes, hochpräzises Lattice-Boltzmann-Löserverfahren von PowerFLOW.

„Neuer automatisierter Prozess, der alle CFD-Simulationspunkte durch Automatisierung inkl. Computer Vision verbindet, eröffnet neue Ära für Motorkühlungssimulation“, so Kandasamy.

Unterschied zum Prozess OHNE Automatisierung: Analyst bräuchte Strömungsmechanik, Wärmeübertragung, Lüftermodellierung, Wärmetauscherdesign. Surface Mesh aus CAD: Tage. Volume Mesh: Tage. GUI-Parameter eingeben: setzt intime Softwarekenntnis voraus. Fehleranfällig, menschliche Fehler häufig. Nach Simulationslauf: Manuelle Nachbearbeitung – setzt Kenntnis für Qualitätscheck und Infoextraktion voraus. Manuell: Tage, Ressourcenverschwendung bei Reruns durch Setup-Fehler.

Neuer automatisierter Prozess integriert ALLES: Surface Mesh aus CAD auto, Volume Mesh auto, Eingabeparameter vereinfacht, Simulation submit, Standardergebnisse auto-generiert. Jeder Schritt: Best Practices aus Tausenden Simulationen → präziseste Ergebnisse. Arbeitszeitersparnis bis 80 %.

„Als Ingenieur in wettbewerbsintensiver Welt: Automatisierter Prozess ermöglicht Simulation komplexer/teurer Tests → weniger physischer Tests. Prozess wird von SIMULIA-Team stetig verbessert (Mesh-Automatisierung, Analyse-Setup, Ergebnisablesung), mit wenig Intervention sehe ich Ergebnisse viel schneller“, so Sergiu Ciuparu, Design Engineer, Power Train Engineering, Doosan Portable Power (Statesville, NC).

Automatisierter Motorkühlungs-Simulationsprozess auf SIMULIA Cloud → abteilungs-/standortübergreifende Zusammenarbeit einfacher; alle Dateien sicher, jederzeit für Projektzugewiesene zugänglich. Mit Benutzerfreundlichkeit und Zugriff macht SIMULIA komplexen Prozess extrem einfach.