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Wärmemanagement Mit CFD-Simulation zum optimalen Ventilator

Von Björn Sudler und Timotheus Häußler

Ventilatoren sind komplexe Strömungsmaschinen, die auf jeden aerodynamischen Einfluss reagieren. Mithilfe von CFD-Simulation lassen sich Optimierungen für den konkreten Anwendungsfall umsetzen, die oft große Auswirkungen auf Effizienz und Laufgeräusche haben.

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Mittels CFD-Simulation wird die Laufradgeometrie der Ventilatoren ständig verbessert – für mehr Effizienz und eine bessere Durchströmung.
Mittels CFD-Simulation wird die Laufradgeometrie der Ventilatoren ständig verbessert – für mehr Effizienz und eine bessere Durchströmung.
(Bild: EBM-Papst)

Ein in der Anwendung verbauter Ventilator ist oft nicht so leise wie erhofft oder weniger effizient als die Angaben im Datenblatt versprechen. Warum ist das so? Ventilatoren sind komplexe Strömungsmaschinen. Jeder aerodynamischer Einfluss in der Umgebung beeinflusst die Wirkungsweise. Die Realität, in der Wechselwirkungen zwischen Ventilator und dem Kundengerät Einfluss auf die Strömungsgrößen haben, lässt sich nur durch individuelle Untersuchungen an Mustern zuverlässig messen. Das technische Datenblatt, dessen Angaben unter standardisierten strömungstechnischen Laborbedingungen entstanden sind, helfen für den realen Einsatz nicht weiter.

Druckverluste reduzieren, Effizienz erhöhen, Laufgeräusche minimieren

Mit CFD (Computational Fluid Dynamics, also numerischer Strömungsmechanik) lässt sich das Verhalten eines Ventilators in der konkreten Anwendung genau berechnen und visualisieren. Das lohnt sich, denn bereits durch kleine Optimierungen der Einbausituation können Druckverluste reduziert, die Effizienz erhöht oder Laufgeräusche minimiert werden.