Die Leistungen im Überblick

Leistungen

© Fraunhofer IFAM Dresden

(1) Instationäre Messung der Wärmeleitfähigkeit von Edelstahl-Faserwürfeln, (2) Numerische Simulation von Strömung und Wärmetransport in einem Mikrokühler, (3) Modell und Demonstrator eines Aluminiumfaser-Rohrbündel-Latentwärmespeichers

In erster Linie leistet das Geschäftsfeld kompetente Unterstützung bei der Entwicklung energie- und verfahrenstechnischer Komponenten und Systeme für variable Anwendungen und in multiplen Größenskalen.

Das Angebot richtet sich insbesondere an Partner im Bereich der gewerblichen Wirtschaft oder der Forschung, die an der Bereitstellung von werkstoffwissenschaftlichem und thermodynamischem Knowhow „aus einer Hand“ interessiert sind.

Stellvertretend für die Vielfalt der im Geschäftsfeld bearbeiteten Themenkomplexe sollen hier genannt sein: die wärme- und strömungstechnische Auslegung einzelner Komponenten bzw. kompletter technischer Anlagen wie bspw.

• effiziente Kompaktwärmeübertrager hauptsächlich für die Anwendung in Gasen und verdampfenden Fluiden,
• latente und sorptive thermische Speicherkomponenten mit hoher Kapazitäts- und Leistungsdichte und deren Speichermaterialien,
• leistungsstarke Temperiersysteme für Werkzeuge (zur thermischen Formgebung oder für das  Thermomanagement Wärme erzeugender elektr(on)ischer Baugruppen

die Auswahl optimaler Werkstoffsysteme für wärmetechnische Anwendungen und die Interaktion mit den entsprechenden Spezialisten, die Charakterisierung und mathematische Beschreibung thermischer und strömungsmechanischer Materialeigenschaften und die messtechnische Validierung einzelner Baugruppen bzw. prototypischer Systeme.

Kernkompetenzen

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Kompetenzen bei der Entwicklung latenter Hochleistungs-Wärmespeicher auf Basis zellularer Metalle; Links im Uhrzeigersinn: Vom Speichermaterial (Paraffin) über die poröse Metallhohlkugel als Kapsel, letztlich gefüllt und versiegelt, unten vernetzt für die numerische Simulation und final als Thermografieaufnahme der fertigen Komponente

Zu den Kernkompetenzen in den Bereichen Wärmetransport, Wärmespeicherung und Wärmemanagement zählen

• die Berechnung (in-)stationärer Temperaturfelder in mehrdimensionalen Körpern mit (an-)isotropen Eigenschaften,
• die Modellierung von Stoff-, Impuls- und Wärmetransport in unterschiedlichen Geometrien unter variablen Randbedingungen (auch mit Phasenwechsel),
• die Messung und/oder Berechnung thermischer Zustands- und Transportgrößen von (Verbund-)Werkstoffen (Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität) sowie
• die experimentelle Bestimmung thermischer und strömungstechnischer Kenngrößen wie Wärmeübergangskoeffizienten und Druckverlustbeiwerte.

Das Geschäftsfeld Energie und Thermisches Management deckt das gesamte Spektrum der Dienstleistungen von der wärme- und strömungstechnischen Auslegung über die Auswahl und Charakterisierung optimaler Werkstoffsysteme bis hin zur Entwicklung, Fertigung und experimentellen Validierung prototypischer Komponenten und Systeme ab.