Thermische Simulation Dichtkontakt
FVA 574 IV | IGF-Nr. 01|F22364 N
Thermische Simulation von Dichtkontakt und Umgebung
Insbesondere KMU sind oft nicht in der Lage, die tatsächlichen Anwendungsgrenzen ihrer Produkte in umfänglichen Prüfungen an allen Baureihen zu ermitteln. Die damit einhergehenden Unsicherheiten zwingen KMU zur Reduzierung der Leistung oder Einschränkung der Lebensdauer. Dies gilt auch für die thermischen Anwendungsgrenzen von RWDR.
Im Rahmen dieses Projektes erfolgte daher die Entwicklung einer einfach an die eigenen Produkte anzupassenden, lizenzfreien Simulationsmethodik für die Temperaturverteilung in Systemen, inklusive der Möglichkeit, die Simulation durch wenige Messungen an den eigenen Produkten zu optimieren.
Diese Methodik basiert auf dem Ansatz der thermischen Netzwerke, bei dem das zu simulierende System in Knoten diskretisiert wird, die über thermische Leitwerte miteinander verbunden sind. Ergänzt um die Wärmekapazität der Knoten ist auch eine transiente Betrachtung der Systemtemperaturen möglich.
Die objektorientierte Software „Theta“ wurde in Python entwickelt und ist somit lizenzkostenfrei und plattformübergreifend nutzbar. Sie umfasst eine grafische Benutzeroberfläche, über die das zu simulierende System definiert werden kann und die Ergebnisse angezeigt werden können, und ein Berechnungskern, in dem die Eingaben in ein Gleichungssystem umgewandelt und gelöst werden.
Durch die Entwicklung einer Optimierungsmethodik ist es zudem möglich, das erstellte Gleichungssystem mit Messdaten des realen Systems anzulernen. Auf diese Weise können für thermische Simulationen typische Modellierungsunschärfen verbessert und deutlich realitätsnähere Ergebnisse erreicht werden.
Das Vorhaben IGF-Nr. 01|F22364 N der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages mit den Mitteln der IGF gefördert.