Virtauslaskenta

Virtauslaskenta ennakoi näkymättömät vaarat ja mahdollistaa parhaan lopputuloksen nopeasti
ilman kallista käytännön testaamista

Yleisiä kysymyksiä ovat esimerkiksi:
  • Miten lämpö jakautuu monimutkaisissa tai isoissa tiloissa?
  • Mikä on virtauksen vaikutus rakenteeseen ja rakenteen vaikutus virtaukseen?
  • Miten huomioin pyörivän kappaleen virtaukset?
  • Miten lämmönsiirto ja jäähtyminen tapahtuu?
  • Mitkä ovat virtauksen aiheuttamat painehäviöt tai paineiskut?
  • Olenko varmasti huomioinut kaiken?
Olit insinööri tai et, uskon että arvostat käytännön toimivuutta. Ilman sitä tuotettasi ei paljoa myydä.

Nesteiden ja kaasujen, kuten ilman virtaukset ovat useimmiten näkymättömiä, mutta niiden vaikutus on sitäkin todellisempi. Luonnonilmiöt asettavat tarkat raamit toimivuudelle.

Esimerkiksi pumpuissa paineen, tilavuusvirran ja hyötysuhteen pitää olla kunnossa yhtä aikaa, jotta kaikki toimii. Jos yrität saada tämän pelkillä testeillä aikaan, kymmenet ensimmäiset arvaukset menevät todennäköisesti pieleen. Testaamalla kuukausien homma, simuloinnilla nopeampaa ja halvempaa.

Virtausta tapahtuu laitteiden sisällä ja läheisyydessä. Se voi olla kylmää, kuumaa, kaasua tai nestettä. Tai näiden sekoitus. Virtauksen edessä olevat esteet, kuten raot, maasto, pienetkin mutkat ja nurkat vaikuttavat suuresti suorituskykyyn.

Mieti lentokoneita. Pelkästään testaamisen vaarat, aika ja kustannukset ovat mielettömät. Koneita putoili testeissä kun virtauslaskentaa ei tehty simuloimalla. Jos menneen ajan suunnittelijat saisivat tämän päivän menetelmät käyttöön,
tulokset olisivat toisenlaisia.

Nykyään virtauslaskentakin voidaan tehdä simuloimalla nopeammin ja edullisemmin.

Mikset ottaisi siitä kaikkea hyötyä irti?
Homman pitää toimia käytännössä.

Tarvitset siis kaiken mahdollisen tiedon myös kaasu- ja nestevirtausten vaikutuksesta tuotteeseen.

Eikö kaiken huomioiminen ja testaaminen vie tuhottomasti aikaa
ja rahaa? Kyllä.

Silti minulla on myös hyviä uutisia. Kaikkea ei tarvitse, eikä edes pysty testaamaan ja veivaamaan prototyyppien avulla.

Mutta mikä tahansa virtaustilanne voidaan mallintaa virtauslaskennan avulla.

Sen avulla voimme tutkia neste- tai kaasuvirtauksissa tapahtuvia ilmiöitä ja niiden vaikutusta tuotteen käyttöön. Se kertoo sinulle vastaukset haastaviinkin käyttötilanteisiin. Selvittää fysikaalisten ilmiöiden vaikutukset ja poistaa
ei-toivotut.

Virtauksien hallinta mahdollistaa tuotteelle hyvän suorituskyvyn jo prototyyppiasteella.

Näin prototyyppien tarve vähenee, teet tuotekehityksen
nopeammin ja halvemmalla.

Yksinkertaisesti: saat parempia tuotteita nopeammin. Ja ennen kaikkea pienemmällä investoinnilla ja säädöllä.

Soveltuuko virtauslaskenta minulle? Mihin kaikkeen sitä voi käyttää?


Virtauslaskenta ei ole vain yhden ja tietyn alan juttu. Esimerkkejä sen monista sovelluksista:

  • Tuulen vaikutusten arviointi eri muotoisiin kappaleisiin eri ympäristöissä. Ei siis vain lentokoneiden tai laivojen aerodynaamisia tarkasteluita. Saat selville myös kuinka tuuli ja rakennusten sijoittelu vaikuttavat esimerkiksi ravintolan terassin mukavuuteen tai asuintalojen välisen alueen viihtyvyyteen.
  • Vaativan ilmastoinnin analysointi, esimerkiksi sairaalabakteerien leviäminen hengitysilmassa. Tai miten ilman kuljettaa epäpuhtauksia hallissa ja työtiloissa. Näin parannat työturvallisuutta ilman kalliita ja turhia investointeja. Näet toiminnallisuuden jo suunnittelupöydällä tarkemmin ja kattavammin, ennen prototyyppiä.
  • Onnettomuustilanteiden arviointia. Kuten räjähdys-, paine- ja meluvaikutukset sekä kaasujen leviäminen onnettomuuspaikalta.
  • Teollisuuden koneiden meluvaikutukset ja niiden minimointi.
  • Kaasujen ja hiukkasten leviäminen savupiipusta ympäristöön.
  • Teollisuuden prosessien mallinnus ja optimointi. Esimerkiksi nesteiden sekoittuminen säiliössä voidaan mallintaa ennen kuin lähdet testaamaan oikeilla aineilla.
  • Autojen ja muiden kulkuvälineiden muotojen vaikutus toimintaan ja polttoaineen kulutukseen. Kemianteollisuuden, puolustusvoimien ja energiateollisuuden laitteiden toiminta.
  • Tuulitunnelikokeiden korvaaminen halvemmilla ja tarkemmilla mallinnuksilla
  • Hyvä tuki elektroniikan lämmönhallinnan suunnitteluun.
  • Jäähdytysratkaisujen toimivuuden selvitys. Esimerkiksi lämmönsiirto, konvektio, konduktio, säteily, materiaalipaksuudet, lämmönjohtavuudet ja likaantuminen voidaan selvittää jo ennen prototyyppiä.

Onko tässä kaikki mitä tiedämme? Ei suinkaan.


Jos pidit tästä kevyestä esittelystä, pidät varmasti oikeasta keskustelusta. Meillä on yli 60 vuotta kokemusta tuotekehityksestä, teknisestä laskennasta, suunnittelusta, monista eksoottisistakin materiaaleista ja valmistusmenetelmistä. Kaikki erikoisosaaminen on varattu vain Matricompin asiakkaille.

Meihin ovat luottaneet esimerkiksi:

 

                

            

          

Antti Elo
044 2036 196
antti.elo@matricomp.fi
toimitusjohtaja
Matricomp Oy

P.S. Uskon, että pidät ilmaisesta tuotekehityksen artikkelisarjasta. Kerromme siinä, miten kehität voittavan tuotteen nopeasti ja kustannustehokkaasti.

Tilaa ilmainen 8-osainen artikkelisarja tästä:
Matricomp Oy • Keuruu, Kotka, Jyväskylä • FINLAND
+358 44 2036 196 • info@matricomp.fi