Effizienzsteigernde Verfahrensweisen bei der simulationsgestützten Filterauslegung

Stetig steigende Anforderungen an Leistungsfähigkeit und Qualität von Filterelementen sowie immer kürzere Produktlebenszyklen in den betreffenden Anwendungsfeldern stellen eine große Herausforderung bei der Auslegung von Filterbauteilen dar. In den letzten zehn Jahren hat sich gezeigt, dass angepasste CFD-Tools die Produktentwickler in die Lage versetzen, den Designprozess von Filterelementen erheblich zu beschleunigen und/oder die Qualitätsmerkmale des Produkts zu verbessern. Die erwähnte Dynamik in den Anwendungsgebieten führt u.a. zu immer komplexeren Geometrien des Filtergehäuses bzw. der Filtermedien. Durch die Verfügbarkeit leistungsfähiger Hardware und Verwendung ausgereifter Methoden werden solche Simulationsprojekte einerseits realisierbar, andererseits jedoch entsteht ein nicht unerheblicher Kostenaufwand bei den Rechnungen selbst sowie bei der Haltung bzw. Auswertung der teilweise sehr umfangreichen Ausgabedaten. Es ist daher wünschenswert, Simulationsläufe für weniger aussichtreiche Kombinationen von Designparametern einzusparen bzw. aus bereits berechneten Ergebnissen verlässliche weitere Rückschlüsse ziehen zu können. Am Beispiel der Auslegung von Filterelementen mit gefalteten (plissierten) Medien sollen hier mögliche Vorgehensweisen zur Erreichung dieses Ziels vorgestellt und diskutiert werden. Im Vorfeld der numerischen Simulation können analytische Modelle zur Eingrenzung des relevanten Parameterbereichs verwendet werden. Liegt eine Reihe von Simulationsergebnissen vor, so kann Data Mining dabei helfen, weitere Rechnungen einzusparen. Als klassische Methode zur Steigerung der Recheneffizienz wird auch auf die Verwendung angepasster Gitter eingegangen.