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Modellierung von Rauch und Feuer in einem Hotelzimmer
Die genaue und ressourcenschonende Modellierung der Rauchbewegung im Falle von Bränden bietet große Vorteile für Bauingenieure. Es wird ein Modell für die V…Full abstract
Die genaue und ressourcenschonende Modellierung der Rauchbewegung im Falle von Bränden bietet große Vorteile für Bauingenieure. Es wird ein Modell für die Vorhersage der „globalen“ Folgen von Feuer und Rauch auf die Umgebung vorgestellt und diskutiert. Das Ziel ist die Untersuchung des Einflusses des Feuers auf die Luftströmung im Raum, die Temperaturverteilung sowie Sicherheitsaspekte wie CO, CO2 oder andere gefährliche Gase und die Sichtverhältnisse bei Rauch unter realistischen Bedingungen wie die Einbeziehung von Möbeln und Belüftungssystemen. Die Simulationsergebnisse werden anhand eines Brandexperimentes in einem Hotelzimmer, durchgeführt vom US National Institute of Standards and Technology (NIST), verifiziert.
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Auswahl einer effektiven Vernetzungstechnologie für CFD-Berechnungen
Concurrent CFD ist ein neuartiges CFD-Tool, das Entwicklungsingenieuren und Konstrukteuren ermöglicht, Strömungs- und Wärmeübertragungssimulationen direkt mi…Full abstract
Concurrent CFD ist ein neuartiges CFD-Tool, das Entwicklungsingenieuren und Konstrukteuren ermöglicht, Strömungs- und Wärmeübertragungssimulationen direkt mit 3D-CAD-Modellen durchzuführen. Einer der kritischsten Schritte in diesem Prozeß ist die Netzerzeugung und die Erstellung eines effektiven Netzsystems für die dreidimensionale Simulation. Dieser Beitrag erörtert, warum automatisches, adaptives Vernetzen von Vorteil ist und wie neue Designs effizient vernetzt werden können, um die Projektzeit für Simulationen drastisch zu verkürzen und so die Produktivität in der Entwicklung zu erhöhen.
CFD für Konstrukteure - Ein Paradigmenwechsel für bessere Produkte
Es entstehen nachgewiesene reale Vorteile, wenn CFD-Simulationen bereits früh im Entwicklungsprozeß eingesetzt werden. Diese V…Full abstract
Es entstehen nachgewiesene reale Vorteile, wenn CFD-Simulationen bereits früh im Entwicklungsprozeß eingesetzt werden. Diese Vorteile sind in anderen Szenarien, bei denen CFD-Spezialisten diese Simulationen durchführen, so nicht erkennbar. FloEFD von Mentor Graphics, eine CFD-Lösung für Entwicklungsingenieure und Konstrukteure, die keine speziell ausgebildeten CFD-Experten sind, erlaubt Unternehmen, diesen Paradigmenwechsel zu vollziehen. Durch Integration von CFD-Simulationen in die normale Entwicklungsumgebung (CAD) kann diese Technologie während des gesamten Produktentstehungszyklus zur Unterstützung bei wichtigen Entscheidungen und zur Validierung herangezogen werden. Dabei entsteht ein zusätzlicher Mehrwert für Unternehmen, da mehr innovative, qualitativ hochwertige Produktdesigns in kürzerer Zeit realisiert werden können.
Concurrent CFD für erhöhte Produktivität in der Automobilentwicklung
Eine neue Art Strömungssimulationssoftware (CFD-Software), genannt „Concurrent CFD“, erweist sich als besonders effizien…Full abstract
Eine neue Art Strömungssimulationssoftware (CFD-Software), genannt „Concurrent CFD“, erweist sich als besonders effizient für Strömungs- und Wärmeübertragungsberechnungen, die von Entwicklungsingenieuren für die tägliche Arbeit benötigt werden. Dadurch können wichtige Entscheidungen im Entwicklungsprozeß schneller und zielgerichteter erfolgen, ohne Berechnungsspezialisten hinzuziehen zu müssen. Dieser intuitive, CAD-integrierte Prozeß ermöglicht Entwicklern und Konstrukteuren Produktoptimierungen bereits während des Konstruktionsprozesses. Dies führt zu geringeren Produktionskosten für eine große Zahl von Teilen und Systemen in der Automobilindustrie: Heizung, Klimatisierung, Treibstoffsysteme, Bremssysteme, Ansaug- und Abgassysteme, Karosserie usw.
Wärmemanagement und Simulation
Leiterplatten, Bauelemente und deren Bestandteile haben bekanntlich eine maximale Betriebstemperatur, die je nach Komponente zwischen 80 und…Full abstractLeiterplatten, Bauelemente und deren Bestandteile haben bekanntlich eine maximale Betriebstemperatur, die je nach Komponente zwischen 80 und 120 °C liegt. Man sollte jedoch nicht zu knapp unter dem jeweiligen Limit bleiben, da die Erfahrung zeigt, dass die Lebensdauer abnimmt und somit das Ausfallrisiko zunimmt, je näher man der Grenztemperatur kommt. Man sollte die Antwort auf die Temperaturfrage auch möglichst früh kennen, um eventuelle Gegenmaßnahmen rechtzeitig und kostengünstig einleiten zu können. Nachbessern ist immer die teuerste Lösung.
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Numerische Thermo-Simulation. Konsistente thermische Vorab-Simulation von Leiterplatten und elektronischen Geräten
Die Antwort auf die Frage „Wie warm werden meine Bauteile?“ nimmt in Hinsicht auf die Betriebsfähigkeit und Zuverlässigkeit des zu entwickel…Full abstractDie Antwort auf die Frage „Wie warm werden meine Bauteile?“ nimmt in Hinsicht auf die Betriebsfähigkeit und Zuverlässigkeit des zu entwickelnden elektronischen Geräts eine Schlüsselstellung ein. Leiterplatten, Bauelemente und deren Bestandteile haben bekanntlich eine maximale Betriebstemperatur, die je nach Komponente zwischen 80 und 120 °C liegt. Man sollte jedoch nicht zu knapp unter dem jeweiligen Limit bleiben, da die Erfahrung zeigt, dass die Lebensdauer abnimmt und somit das Ausfallrisiko zunimmt, je näher man der Grenztemperatur kommt.
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Konstruktionsaspekte in der Elektronikkühlung
Mechanical and electronic design has to take into account in an early construction phase that temperatures of electronic equipment must not …Full abstractMechanical and electronic design has to take into account in an early construction phase that temperatures of electronic equipment must not exceed certain limits. We give quantitative and qualitative advice for the maximum heat load on PCBs, good heat sink design and size of perforation holes.
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Neues von der Strombelastbarkeit von Leiterbahnen
Fließt Strom durch eine Leiterbahn, so heizt sie sich wegen des Ohmschen Widerstands auf. Gewisse Grenztemperaturen, z.B. die Glastemperatur…Full abstractFließt Strom durch eine Leiterbahn, so heizt sie sich wegen des Ohmschen Widerstands auf. Gewisse Grenztemperaturen, z.B. die Glastemperatur von FR4, dürfen aber nicht überschritten werden. Die am meisten verwendeten Korrelationen zwischen der Stromstärke auf einer Leiterbahn und der sich durch die Stromheizung ergebenden Temperatur der Leiterbahn sind diejenigen aus der Richtlinie ICP-2221 =MIL-Std-275). Sie gehen auf einen Report des NBS im Jahre 1956 zurück und die wenigsten kennen die Vorraussetzungen für die Benutzbarkeit bzw. die Grenzen der Gültigkeit. Wir zeigen mit Hilfe von numerischen (CFD-) Simulationen, dass sie nur für 35μ dicke Leiterbahnen auf 1.6 mm dicken FR4 Leiterplatten mit 35μ Kupferrückseite gelten. Die numerische Technik wenden wir auf andere eiterplattenaufbauten and und berechnen die Temperaturerhöhung ΔT als Funktion von Stromstärke, Leiterbahnbreite b und Leiterbahndicke d. Dabei werden erstmals auch Keramiksubstrate und Polyimidfolien betrachtet. Die neuen Korrelationen haben die Form ΔT = B b−q (35μ / d[μ ]) ⋅ I 2 . B und q sind abhängig vom Leiterplattenaufbau und vom Basismaterial. Die Formeln können dazu verwendet werden, im Voraus die Auslegung von stromdurchflossenen Leiterbahnen abzuschätzen.
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