Skip to main content
SpringerLink
Log in

Virtuelles Engineering fluidtronischer Komponenten und Systeme

  • Chapter
  • First Online:
Hydraulik – Fluid-Mechatronik

  • 10k Accesses

Zusammenfassung

Der Einsatz von Simulationswerkzeugen ist ein nicht mehr wegzudenkendes Hilfsmittel für die Neu- und Weiterentwicklung fluid-mechatronischer Komponenten und Systeme. Von der Vorhersage der Kavitationserosion in Ventilen und Pumpen bis hin zur Sicherheitsbewertung von Steuerungsalgorithmen mobiler Arbeitsmaschinen liefern Modelle Erkenntnisse über das Systemverhalten, die i. d. R. messtechnisch nicht oder nur mit großem experimentellen Aufwand zugänglich sind. Dieses Kapitel stellt eine praxisorientierte Einführung in das virtuelle Engineering fluid-mechatronischer Komponenten und Systeme dar und erläutert anhand branchentypischer Beispiele die Einsatzmöglichkeiten der Systemsimulation, der numerischen Strömungssimulation und der numerischen Magnetfeldberechnung.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Log in via an institution
Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 109.00
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Hardcover Book
USD 149.99
Price excludes VAT (USA)
  • Durable hardcover edition
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Literatur

  1. VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung VSP and PD (2004) VDI 2206 Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme

    Google Scholar 

  2. Ivantysyn R, Weber J (2016) “Transparent pump”: an approach to visualize lifetime limiting factors in axial piston pumps. In: 9th FPNI Ph.D. symposium on fluid power. American Society of Mechanical Engineers, Florianópolis, S V001T01A006

    Google Scholar 

  3. Ivantysyn R, Shorbagy A, Weber J (2017) An approach to visualize lifetime limiting factors in the cylinder block/valve plate gap in axial piston pumps. In: ASME/BATH 2017 symposium on fluid power and motion control. ASME, Sarasota, S V001T01A064

    Google Scholar 

  4. Shorbagy A, Ivantysyn R, Weber J (2018) An experimental approach to simultaneously measure the temperature field and fluid film thickness in the cylinder block/valve plate gap of an axial piston pump. In: Proceeding of THMT-18. Turbulence heat and mass transfer 9 proceedings of the ninth international symposium on turbulence heat and mass transfer. Begellhouse, Rio de Janeiro, S 863–875

    Google Scholar 

  5. Spille-Kohoff A, Hesse J, Shorbagy AE (2015) CFD simulation of a screw compressor including leakage flows and rotor heating. IOP Conf Ser Mater Sci Eng 90:012009. https://doi.org/10.1088/1757-899X/90/1/012009

    Article  Google Scholar 

  6. Zecchi M, Mehdizadeh A, Ivantysynova M (2013) A novel approach to predict the steady state temperature in ports and case of swash plate type axial piston machines. In: 13th Scandinavian International Conference on Fluid Power, Linköping, Sweden, S 177–187

    Google Scholar 

  7. Schwarz P, Reinschke K (1976) Verfahren zur rechnergestützten Analyse linearer Netzwerke/Lehrbuch; … mit 5 Tabellen. Akad.-Verl., Berlin

    MATH  Google Scholar 

  8. Janschek K (2010) Systementwurf mechatronischer Systeme/Methoden – Modelle – Konzepte. Springer, Berlin

    Book  Google Scholar 

  9. Deuflhard P, Bornemann F (2008) Gewöhnliche Differentialgleichungen, 3., durchges. und korrigierte Aufl. De Gruyter, Berlin

    Book  Google Scholar 

  10. Grabinski H (1991) Theorie und Simulation von Leitbahnen – Signalverhalten auf Leitungssystemen in der Mikroelektronik. Springer, Berlin

    Book  Google Scholar 

  11. Zigh G, Solis J (2013) Computational fluid dynamics best practice guidelines for dry cask applications: final report (NUREG-2152), U.S.NRC, Washington

    Google Scholar 

  12. Steinrück H (2006) Ein- und Mehrphasenströmungen. Vorlesung Technische Universität Wien Institut für Strömungsmechanik, Wien

    Google Scholar 

  13. Zwart P, Gerber A, Belamri T, (2004) A two-phase flow model for predicting cavitation dynamics. In: Proceedings of the ICMF 2004 int. conf. on multiphase flow, Yokohama

    Google Scholar 

  14. Nohmi M, Ikohagi T, Iga Y (2008) Numerical prediction method of cavitation erosion. In: Proceedings of FEDSM, Jacksonville

    Google Scholar 

  15. Kunz RF, Boger DA, Stinebring DR et al (2000) A pre-conditioned Navier–Stokes method for two-phase flows withapplication to cavitation prediction. Comput Fluids 29(8):849–875

    Article  Google Scholar 

  16. Schnerr GH, Sauer J (2001) Physical and numerical modelling of unsteady cavitation dynamics. In: 4th int. conf. on multiphase flow, New Orleans

    Google Scholar 

  17. Singhal AK, Athavale MM, Li H, Juang J (2002) Mathematical basis and validation of the full cavitation model. J Fluids Eng 124:617–624

    Article  Google Scholar 

  18. Lifante C, Frank T (2008) Abschlussbericht: Untersuchung der Druckschwankungen höherer Ordnung am hinterschiff unter Berücksichtigung von Gaskavitation. ANSYS Germany GmbH, Otterfing

    Google Scholar 

  19. Kallenbach E, Eick R, Ströhla T et al (2018) Elektromagnete – Grundlagen, Berechnung, Entwurf und Anwendung, 5. Aufl. Springer Vieweg, Wiesbaden

    Google Scholar 

  20. Weber J (2019) Modellbildung und Simulation fluidtechnischer Komponenten, Arbeitsblätter zur Vorlesung, Dresden

    Google Scholar 

  21. Jiles DC, Atherton, DL (1983) Ferromagnetic hysteresis. In: IEEE transactions on magnetics

    Google Scholar 

  22. Schultz AW (2006) Simulationsgestützter Entwurf elektromagnetischer Linearaktoren für fluidtechnische Ventile. Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

    Google Scholar 

  23. Kramer T, Weber, J, Pflug G, Harnisch B (2018) Intelligent condition monitoring of bi-stable process valves. In: 11. Internationales Flidtechnisches Kolloquium, Aachen

    Google Scholar 

  24. Simonyi Károly (1989) Theoretische Elektrotechnik, 9. Aufl. VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin

    MATH  Google Scholar 

  25. Henrotte F, Hameyer K (2004) Computation of electromagnetic force densities: Maxwell stress tensor vs. virtual work principle. J Comput Appl Math 168:235–243. https://doi.org/10.1016/j.cam.2003.06.012

    Article  MathSciNet  MATH  Google Scholar 

  26. Hunger F, Gauding M, Hasse C (2016) On the impact of the turbulent/non-turbulent interface on differential diffusion in a turbulent jet flow. J Fluid Mech 802:1–12. https://doi.org/10.1017/jfm.2016.471

    Article  MathSciNet  Google Scholar 

  27. Hunger F, Dietzsch F, Gauding M, Hasse C (2018) A priori analysis of differential diffusion for model development for scale-resolving simulations. Phys Rev Fluids Am Phys Soc 3:014601. https://doi.org/10.1103/physrevfluids.3.014601

    Article  Google Scholar 

  28. Weißgerber W (2007) Elektrotechnik für Ingenieure 1 – Gleichstromtechnik und Elektromagnetisches Feld. Ein Lehr- und Arbeitsbuch für das Grundstudium, 7. Aufl. Vieweg + Teubner, Braunschweig und Wiesbaden

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Dresden, Deutschland

    Oliver Koch, Sven Osterland & Thomas Kramer

  2. Institut für Mechatronischen Maschinenbau/Professur für Fluid-Mechatronische Systemtechnik (Fluidtronik), Technische Universität Dresden, Dresden, Deutschland

    Jürgen Weber

Authors
  1. Oliver Koch
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. Sven Osterland
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. Thomas Kramer
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  4. Jürgen Weber
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to Jürgen Weber .

Editor information

Editors and Affiliations

  1. Großenhain, Sachsen, Germany

    Norbert Gebhardt

  2. Institut für Fluidtechnik, TU Dresden Institut für Fluidtechnik, Dresden, Germany

    Jürgen Weber

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2020 Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature

About this chapter

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this chapter

Koch, O., Osterland, S., Kramer, T., Weber, J. (2020). Virtuelles Engineering fluidtronischer Komponenten und Systeme. In: Gebhardt, N., Weber, J. (eds) Hydraulik – Fluid-Mechatronik. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-60664-3_13

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-60664-3_13

  • Published:

  • Publisher Name: Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg

  • Print ISBN: 978-3-662-60663-6

  • Online ISBN: 978-3-662-60664-3

  • eBook Packages: Computer Science and Engineering (German Language)

Publish with us

Policies and ethics

Search

Navigation