Institut für Energietechnik (IET)
HSR

Projekte

Flügelbewegung einer Libelle

Die Natur bietet viele Lösungsansätze für technische Fragestellungen. Zum Beispiel kann die Flügelbewegung von Libellen als Vorbild für Drohnen oder Mikro-Flugobjekte dienen, welche bei Such- und Rettungseinsätzen verwendet werden. Mittels Strömungs- und Struktursimulationen (CFD/FEM) kann der Energieverbrauch von Drohnen minimiert und Belastungen auf das Material bestimmt werden. So lassen sich Lebensdauer als auch Reichweite verbessern. 

 

Um Hochspannungsleitungen gegen Blitz- einschläge zu schützen, muss die überschüssige Energie effizient durch gezieltes Zünden elektrischer Lichtbögen abgeleitet werden. Diese müssen rasch gelöscht werden, was nur durch effizientes Produktdesign erreicht wird. In Zusammenarbeit mit der Firma Streamer International konnten durch den Einsatz gekoppelter numerischer Simulationen neue Produkte realisiert werden, die einen umfassenden und kostengünstigen Schutz von Hochspannungseinrichtungen garantieren. »

Elektromagnetische und Thermische Kopplung

Die Erwärmung von Bauteilen durch elektromagnetische Strahlung kann mittels elektromagnetisch-thermischer Kopplung simuliert werden. Die obere Spule hat eine gewisse Anzahl Windungen und führt einen bestimmten Wechselstrom. Dieser Wechselstrom erzeugt ein wechselndes Magnetfeld, welches die darunter gelegene Aluminiumplatte durchdringt. Dadurch wird ein dem Quellenstrom entgegengesetzten Wirbelstrom erzeugt, durch den die Aluminiumplatte erhitzt wird.

Raumsimulation zur Kühl- und Heizdeckenoptimierung

Für perfekten Komfort in einem Raum müssen Phänomene wie Zugentwicklung, Kaltluftabfall an kalten Fassaden und Temperaturschwankungen untersucht und optimiert werden. Zusätzlich soll das Energiekonzept des Heiz-/ bzw. Kühlpanels optimiert. Ein Beispiel ist die Aktivierung der Gebäudehülle als thermische Masse, bei dem das IET die Firma Barcol-Air unterstützt hat um die Idee umzusetzen.

Windenergieanlagen mit vertikaler Achse haben neben vielen Vorteilen auch einen wesentlichen Nachteil: Sie können nicht von selbst anlaufen. In diesem Projekt wurde ein Lösungskonzept erarbeitet, in dem ein doppelter H-Rotor aus einer Kombination von äusseren und inneren Rotoren besteht. Die Untersuchungen zeigten, dass das Konzept des doppelten H-Rotors den Selbststart ermöglicht. »

Kräfte auf einen Sessellift

Welche Kräfte wirken auf einen Sessellift während eines Sturms? Die Firma Bartholet Maschinenbau AG liess die Kräfte für eine Neuentwicklung mittels Strömungssimulationen am IET bestimmen. Die Resultate erlaubten dem Hersteller die Aufhängung entsprechend auszulegen. »

Optimierung eines Lamellenwärmetauschers

Der Wärmeübergang in Lamellenwärmetauschern kann mit Einbauten auf der Lamelle, sogenannten Turbulatoren, erhöht werden. Oft geht der erhöhte Wärmeübergang allerdings mit einem erhöhten Druckverlust einher. In Zusammenarbeit mit der Firma Calorifer AG hat das IET mit Hilfe von CFD-Simulationen einen Lamellenwärmetauscher auf maximalen Wärmeübergang und minimalen Druckverlust optimiert.

Strömungsgeschwindigkeit in einer Gasleitung

Sensirion stellt verschiedene Sensoren her, mit denen physikalische Grössen einer Gasströmung gemessen werden können. In enger Zusammenarbeit von Simulationen und Experimenten wurde geprüft, wie ein Sensor in einem Wirbeldurchflusszähler benutzt werden kann. Dabei wurde das Prinzip der Karmanschen Wirbelstrasse benutzt um die Strömungsgeschwindigkeit in einer Gasleitung zu bestimmen. »

Kontakt

Henrik Nordborg
Oberseestrasse 10
8640 Rapperswil SG
+41 (0)55 222 43 70
henrik.nordborg(at)hsr.ch