Effizientere Wärmeübertragung

Numerische Simulation hilft bei der Bewertung neuer Oberflächenstrukturen

27.11.2012 - Deutschland

Für die Entwicklung von energieeffizienten Wärmeüberträgern mit neuartigen Oberflächenstrukturen nutzen Forscher am Institut für Modellierung und Simulation der Universität Rostock moderne Simulationsverfahren. Ziel ist es, die herkömmlichen Oberflächenstrukturen, wie zum Beispiel Wellen oder Rippen, durch aus der Biologie abgeleitete, besonders effektive Oberflächenstrukturen zu ersetzen. Zur Bewertung der neuartigen Wärmeüberträger werden numerische Simulationsverfahren (Computational Fluid Dynamics - CFD) auf Hochleistungsrechnern eingesetzt um die neuartigen Strukturen hinsichtlich des Wärmeübergangs und Druckverlustes bewerten zu können. „Vorteile: die kosten- und zeitintensiven Experimente lassen sich durch numerische Simulation umgehen und es wird ein detaillierter Einblick in die Physik der Strömung und des Wärmeübergangs möglich“, erläutert Prof. Dr. Nikolai Kornev. Das Verbundprojekt mit der Gesmex GmbH aus Schwerin wird vom Wirtschaftsministerium Mecklenburg-Vorpommerns mit über 340.000 Euro gefördert.

Für die benötigten Simulationen steht den Mitarbeitern vom Institut für Modellierung und Simulation der Universität Rostock für dieses Projekt ein moderner Rechencluster mit über 2.700 Prozessoren zur Verfügung. „Hochaufgelöste Simulationen in Raum und Zeit können mit diesem Cluster auf bis zu 2.000 Rechenkernen gleichzeitig durchgeführt werden, das entspricht etwa der Leistung von 2.000 vernetzten Desktop-Computern, wobei eine Berechnung auf alle Computer gleichzeitig verteilt wird“, sagt Dr. Johann Turnow vom Institut für Modellierung und Simulation.