CFX Berlin - Pumpendesign

Treffsichere Pumpenauslegung

Robert Bosch GmbH

Der Name Bosch ist eng mit Innovationen für die Automobiltechnik verbunden. Die Bosch-Gruppe ist ein international führendes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen in den Bereichen Kraftfahrzeug- und Industrietechnik sowie Gebrauchsgüter und Gebäudetechnik. Der aus der Robert Bosch GmbH und ihren rund 350 Tochter- und Regionalgesellschaften in rund 60 Ländern bestehende weltweite Entwicklungs-, Fertigungs- und Vertriebsverbund gab allein im Jahr 2011 rund 4,2 Milliarden Euro für Forschung und Entwicklung aus und meldete über 4100 Patente weltweit an. Mit allen seinen Produkten und Dienstleistungen fördert Bosch die Lebensqualität der Menschen durch innovative und nutzbringende Lösungen.

Herausforderung

Kühlmittelzusatzpumpen aus dem Hause Bosch werden in Kraftfahrzeugen für die Lösung unterschiedlicher Aufgabenstellungen im Bereich des primären und des sekundären Thermosystems eingesetzt. Start/Stop-Strategien und alternative Antriebssysteme, wie z.B. Hybridantriebe, generieren weitere Anforderungen an Kühlmittelzusatzpumpen. Um auf neue Marktanforderungen flexibel reagieren zu können, müssen die Kühlmittelzusatzpumpen treffsicher ausgelegt und an die individuellen Kundenapplikationen angepasst werden können. D.h., die Verbraucher- und Pumpenkennlinie sind aufeinander abzustimmen.

Foto Kühlmittelpumpe der Firma BOSCH
Kühlmittelpumpe der Firma BOSCH

Lösung

Die erforderliche Pumpenkennlinie kann mittels Strömungssimulation mit ANSYS CFX ermittelt werden, ohne dass zuvor Prototypen erstellt werden müssen. Erfahrungsgemäß stimmt die messtechnisch ermittelte Pumpenkennlinie sehr gut mit der simulierten Kennlinie überein. Mit Hilfe der ANSYS CFX Software ist es so möglich, bereits in einer frühen Projektphase das Betriebsverhalten der Pumpe zu verstehen und so die notwendigen Optimierungen und Anpassungen gemäß der Kundenanforderungen vorzunehmen. Durch die detaillierte Betrachtung des simulierten Strömungsfeldes lassen sich vorhandene Problemstellen sehr gut lokalisieren und konstruktiv beseitigen. Darin besteht für die Firma Bosch der große Vorteil am Einsatz der ANSYS CFX Software in der Pumpenentwicklung.

Bild: Druckverteilung auf dem 5-fluegeligen Rotor einer Kühlmittelpumpe
Simulation einer Kühlmittelpumpe: Darstellung der Druckverteilung auf dem 5-flügeligen Rotor
Bild Druckverteilung Pumpengehaäuse Kühlmittelpumpe
Druckverteilung im Pumpengehäuse einer Kühlmittelpumpe der Firma BOSCH
Bild Kennlinie Kühlmittelpumpe
Treffsichere Auslegung: Vergleich von Messung und Simulation für zwei Kühlmittelpumpen-Designs

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