Strömungssimulationen erlauben die örtlich und zeitlich aufgelöste Berechnung von Geschwindigkeiten und Drücken auf Basis der Navier-Stokes-Gleichungen. Ergänzend können durch Massen- und Energiebilanzen Konzentrations- und Temperaturverteilungen berechnet werden.

Damit sind Strömungssimulationen immer dann interessant, wenn:

  • relevante Größen im Inneren eines Strömungsgebiets messtechnisch nicht zugänglich sind,
  • die entsprechenden Messungen sehr teuer wären,
  • lokale Minima oder Maxima von Größen bestimmt werden sollen, deren Lage a priori nicht bekannt ist,
  • örtliche oder zeitliche Veränderungen von Größen relevant sind.

Die Anwendungsbereiche der Strömungssimulation sind vielfälltig, wobei mit zunehmender Komplexität die Notwendigkeit von begleitenden Validierungsmessungen zunimmt. Folgende strömende Systeme können simuliert werden:

  • laminare und turbulente Strömungen,
  • mehrphasige (näherungsweise) monodisperse Systeme,
  • freie Oberflächen oder separierte Phasen mit stabiler Grenzfläche,
  • newtonsche und nicht-newtonsche Fluide,
  • Gasströmungen einschließlich Überschallströmungen,
  • Gebiete mit beweglichen Einbauen (Rührkessel, Turbinen).

Darüber hinaus sind Entwicklungsarbeiten in folgenden Bereichen durchführbar:

  • größenverteilte disperse Systeme,
  • Grenzflächen mit Strömungsinstabilitäten,
  • Strömungsakustik,
  • Fluid-Struktur-Interaktion.