Innovationen in der Fluidtechnik Institut für fluidtechnische Antriebe & Steuerungen IFAS der RWTH Aachen University
RWTH Aachen University Zahlenspiegel Gründung 1870 9 Fakultäten, 260 Institute (55 im FB4 - Maschinenwesen) 9.335 Mitarbeiter (davon 539 Professoren) 44.517 Studierende (davon 12.573 im Maschinenbau) Budget: 868,7 Mio.
Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Versuchsfläche von 1300 m²: - Über 50 Prüfstände für hydraulische und pneumatische Komponenten - 6 Maschinenbetten auf isolierten Fundamenten - 5 schallisolierte Versuchsboxen mit Maschinenbetten - Reflexionsarmer Schallmessraum, 6,5 8 m², 90/200 kw mit Energierekuperation - Befahrbare Klimakammer, 4,85 4 3 m³, -70 C bis +70 C, - Alterungsprüfstände für Hydraulikflüssigkeiten und -Komponenten 21 wissenschaftliche Angestellte, tätig in allen Bereichen der Fluidtechnik Qualifikation von Doktoranden, Studenten und Auszubildenden Kompetenz in Simulation und spezialisierten Testvorrichtungen
Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Technologietransfer Vorlesungen und Kurse - Grundlagen der Fluidtechnik - Servohydraulik - Fluidtechnik für mobile Anwendungen - Simulation fluidtechnischer Systeme - Schmierstoffe und Druckübertragungsmedien - Konstruktion fluidtechnischer Maschinen und Geräte Konferenzen - Industriekolloquien - Internationales Fluidtechnisches Kolloquium
11. IFK Internationales Fluidtechnisches Kolloquium 19.-21.03.2018 Weltweit größte Fachtagung im Bereich hydraulischer & pneumatischer Antriebs-, Steuerungs- & Regelungstechnik - 600 700 internationale Teilnehmer - Branchentreff für Anwender, Hersteller & Wissenschaftler - Austausch zwischen Industrie & Hochschule 2-jähriger Veranstaltungszyklus - IFAS/ RWTH Aachen & IFD/ TU Dresden
Personalstruktur Deutsch
Finanzvolumen IFAS Deutsch
Referenzen Deutsch
Fachgruppen Deutsch
Tribologie und Fluidanalytik Julian Angerhausen Ximena Ayala Felix Fischer Nicolai Otto Philipp Weishaar Gruppenleitung Tobias Mielke Tobias.Mielke @ifas.rwth-aachen.de Tel.: 0241/80-27529
Tribologie und Fluidanalytik Grundsätzlicher Lösungsansatz Fluideigenschaften Tribologische Eigenschaften von Kraftstoffen Öleinfluss auf Komponenten- und Systemwirkungsgrad Elektrostatische Aufladung von Ölen Dichtungstechnik Ausstattung - Oberflächenmessraum (3D-Mikroskop, Mikrohärte, u.a.) - Öllabor Eingesetzte Software - ABAQUS, ANSYS, FIRST, u.a. - Eigenentwickelte Tribosimulationswerkzeuge
Tribologie und Fluidanalytik Grundsätzlicher Lösungsansatz Fluideigenschaften Tribologische Eigenschaften von Kraftstoffen Kapillarviskosimeter Viskosität, Neutralisationszahl, Wassergehalt, Partikelgehalt, Pourpoint, Schaumverhalten Hochdruck-Fallkörperviskosimeter Öleinfluss auf Komponenten- und Systemwirkungsgrad Elektrostatische Aufladung von Ölen Dichtungstechnik Sättigungskurvenbestimmung Diffusionskoeffizientenbestimmung im Mikrokanal
Tribologie und Fluidanalytik Grundsätzlicher Lösungsansatz Rheologie Schmierfähigkeit Fluideigenschaften Tribologische Eigenschaften von Kraftstoffen Mikrospalt Prüfstand HFRR SLBOCLE Öleinfluss auf Komponenten- und Systemwirkungsgrad Elektrostatische Aufladung von Ölen Dichtungstechnik Druck Scheibe-Scheibe- Tribometer Temperatur
Tribologie und Fluidanalytik Grundsätzlicher Lösungsansatz Öleinfluss auf Verdrängerwirkungsgrad Fluideigenschaften Tribologische Eigenschaften von Kraftstoffen Öleinfluss auf Komponenten- und Systemwirkungsgrad Elektrostatische Aufladung von Ölen Dichtungstechnik Öleinfluss auf Systemwirkungsgrad
Tribologie und Fluidanalytik Grundsätzlicher Lösungsansatz Fluideigenschaften Kühler Tribologische Eigenschaften von Kraftstoffen Tank Öleinfluss auf Komponenten- und Systemwirkungsgrad Pumpen Elektrostatische Aufladung von Ölen Dichtungstechnik Versuchsträger Nichtleitfähige Schläuche Ladungsmesszellen
Tribologie und Fluidanalytik Grundsätzlicher Lösungsansatz Fluideigenschaften Tribologische Eigenschaften von Kraftstoffen Simulation: Transientes Reib- und Leckageverhalten Wassereinzug über Dichtungen Phasengrenze AP1.2: Phasengrenze Dichtkontakt AP 1.3: Dichtkontakt m W m W Öleinfluss auf Komponenten- und Systemwirkungsgrad Elektrostatische Aufladung von Ölen Reibkraftmessung bei hoher Relativgeschwindigkeit Ungelöstes Wasser Öl mit gelöstem Wasser AP 1.1: Hydrauliköl Hydrauliköl Dichtungstechnik
Pumpen- und Motorentechnik Markus Gärtner Tobias Pietrzyk Florian Schoemacker Seong-Ryeol Lee Gruppenleitung Stephan Wegner Stephan.Wegner @ifas.rwth-aachen.de Tel.: 0241/80-27533
Druck [bar] Fläche [mm²] Volumen [mm³] Pumpen- und Motorentechnik Vermessung und Optimierung von Pumpen und Motoren Problem Simulation Measurements Messungen Druckverläufe bei n=2000 min-1, Kennfeld: boc0118f Simulative Untersuchungen Spezielle Messtechnik für hydraulische Maschinen 100 75 Druck HD2 95 Druck HD1 70 90 Zellendruck 85 ND 65 HD1 80 A HD2 60 75 V Zelle 55 70 65 50 60 45 55 40 50 45 35 40 30 35 25 30 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Druckschwankungsamplitude HD1: 2.15 bar Drehwinkel Außenrad [ ] Druckschwankungsamplitude HD2: 23.87 bar Maximaler Zellendruck: 627.14 bar 1750 1500 1250 1000 750 500 250 0 Optimierte Optimized hydraulische hydraulic Komponenten components Schalluntersuchungen Weitere Forschungsthemen Ausstattung: - Prüfstände für Triebwerkskomponenten - Spezielle Messtechnik für Pumpen- und Motoren - Schallmessraum Eingesetzte Software - Ansys FEM / CFD, DSHplus, PumpLinx, u.a. - Eigenentwickelte Simulationsprogramme
Pumpen- und Motorentechnik Vermessung und Optimierung von Pumpen und Motoren CFD-Simulation Simulative Untersuchungen Spezielle Messtechnik für hydraulische Maschinen Schmierfilmsimulation Kolbentrommel-Steuerspiegel-Kontakt Schalluntersuchungen & Kolben-Buchse-Kontakt Weitere Forschungsthemen 1D-System-Simulation hydraulischer Verdrängereinheiten
Pumpen- und Motorentechnik Vermessung und Optimierung von Pumpen und Motoren Wirkungsgradmessung (z.b. mit lufthaltigem Öl) Simulative Untersuchungen Spezielle Messtechnik für hydraulische Maschinen Motorreibmomentmessung bei geringen Drehzahlen Schalluntersuchungen Weitere Forschungsthemen Reib-, Temperatur-, Spalt- & Leckagemessung an tribologischen Kontakten
Pumpen- und Motorentechnik Vermessung und Optimierung von Pumpen und Motoren Mikrofone Messung im reflexionsarmen Messraum Simulative Untersuchungen Testeinheit Reflek. Ebenen Spezielle Messtechnik für hydraulische Maschinen Schalluntersuchungen Schalluntersuchung an hydraulischen Verdrängermaschinen und Aggregaten Akustische Simulation Weitere Forschungsthemen Pulsationssimulation & -messung mittels RaLa
Pumpen- und Motorentechnik Vermessung und Optimierung von Pumpen und Motoren Simulation des Schmierfilms & Spalthöhenmessung im Kolbentrommel/Steuerspiegel-Kontakt Simulative Untersuchungen Simulation Messung Spezielle Messtechnik für hydraulische Maschinen RAC Neuentwicklung einer Radialkolbenmaschine Schalluntersuchungen Weitere Forschungsthemen Verlustmodelle von Pumpen & -reglern P Regler P Förder
Ventiltechnik und Mechatronik Patrik Bordovsky Rahelehsadat Mostafavi Marcel Rückert Gruppenleitung Dominic Dießel Dominic.Diessel @ifas.rwth-aachen.de Tel.: 0241/80-27525
Ventiltechnik und Mechatronik Forschungsschwerpunkt Neuentwicklung Magnetsimulationen & Stellzeitvermessung 1-D Simulationen Geometrie Betätigung Regelung Kurzzeitalterungstest für Hydraulikventile Ventiltechnik & Mechatronik Strömungskraft in Hydraulikventilen Fluid Widerstand Strömungskraft Flachschieberventile mit Keramikkomponenten CFD-Simulationen & Messungen Kavitationsmodellierung in Ventilen Ausstattung: - Ventilprüfstand - Kurzzeitalterungsprüfstand Eingesetzte Software - Ansys CFD, ICEM CFD, openfoam, Flux 3D, DSHplus, Matlab
Ventiltechnik und Mechatronik Forschungsschwerpunkt Zerstörung nach <1Tag Kurzzeitalterungstest für Hydraulikventile Strömungskraft in Hydraulikventilen Flachschieberventile mit Keramikkomponenten Kavitationsmodellierung in Ventilen
Ventiltechnik und Mechatronik Forschungsschwerpunkt F Str = f P 1 P n Kurzzeitalterungstest für Hydraulikventile Strömungskraft in Hydraulikventilen Flachschieberventile mit Keramikkomponenten ρl Q 1 t ρ 2Q 2 v 2 cos ε 2 ρ 1 Q 1 v 1 cos ε 1 + A s p 2 p 1 F Str = 2 α D 2 π Dx 1 p cot ε 1 + x 1 x 2 cot ε 2 = F Str Kavitationsmodellierung in Ventilen
CFD & FEM Ventiltechnik und Mechatronik Forschungsschwerpunkt Kurzzeitalterungstest für Hydraulikventile Strömungskraft in Hydraulikventilen T B P A T Flachschieberventile mit Keramikkomponenten Druckkompensation Leckagearm Verschleißarm Korrosionsbeständig Kavitationsmodellierung in Ventilen Keramikhalbzeuge
Ventiltechnik und Mechatronik Forschungsschwerpunkt Simulation der Luftblasen-Abscheidung in Tanks Kurzzeitalterungstest für Hydraulikventile Strömungskraft in Hydraulikventilen Flachschieberventile mit Keramikkomponenten d(m) Simulation der Gas- und Dampfkavitation in Ventilen mit LES Turbulenz-Modellierung Kavitationsmodellierung in Ventilen
System- und Steuerungstechnik Raphael Alt Gunnar Matthiesen Matthias Petry Seiji Hijikata Ken Sugimura Gruppenleitung Roland Leifeld Roland.Leifeld @ifas.rwth-aachen.de Tel.: 0241/80-27528
System- und Steuerungstechnik Forschungsschwerpunkt Entwicklung, Analyse & Optimierung von Systemen Effiziente & kompakte Systeme SEHB STEAM Regenerative Energien Industrie 4.0
System- und Steuerungstechnik Forschungsschwerpunkt Entwicklung, Analyse & Optimierung von Systemen Effiziente & kompakte Systeme SEHB STEAM 1 MW Windkraftgetriebe mit virtuellem Rotor Rotoraerodynamik in Echtzeitsimulation Untersuchung von Schaltvorgängen & Wirkungsgraden generator 1 generator 2 Regenerative Energien Industrie 4.0 Komponentenvermessung 350 knm bei 250 bar Qmax. 2250 l/min Stationär / dynamisch Echtzeitsimulation verschiedener Antriebe
System- und Steuerungstechnik Forschungsschwerpunkt Entwicklung, Analyse & Optimierung von Systemen Effiziente & kompakte Systeme SEHB STEAM Selbstverstärkendeelektrohydraulische Bremse Systemgestaltung Entwicklung & Optimierung fortgeschrittener Regelstrategien Reibschwingungskompensation Validierung der Simulationsergebnisse auf dem Prüfstand Funktionsintegration in Straßenbahn Regenerative Energien Industrie 4.0
System- und Steuerungstechnik Forschungsschwerpunkt Entwicklung, Analyse & Optimierung von Systemen LS-System STEAM Hydraulisches Hybridsystem für Bagger Ganzheitliche Systembetrachtung Simulation & Validierung Effiziente & kompakte Systeme SEHB STEAM STEAM Regenerative Energien LS-System (1800 min -1 ) Industrie 4.0 VKM STEAM (1200 min -1 )
System- und Steuerungstechnik Forschungsschwerpunkt Verbesserung der hydrostatischen Leistungsübertragung in der Wellenenergienutzung Entwicklung, Analyse & Optimierung von Systemen Effiziente & kompakte Systeme SEHB STEAM Regenerative Energien Industrie 4.0
System- und Steuerungstechnik Forschungsschwerpunkt Entwicklung, Analyse & Optimierung von Systemen Cyber Physical Systems Condition Monitoring Predictive Maintainance Anforderungen an die Fluidtechnik Effiziente & kompakte Systeme SEHB STEAM Regenerative Energien Leitwarte Fehler Industrie 4.0 Diagnose Regelung Aktor Ventilschieber Antrieb andere Geräte Messwerte
Automatisierungstechnik und Pneumatik Fabian Guse Filipp Kratschun Stephan Merkelbach Chong Liu Gruppenleitung Maximilian Waerder Maximilian.Waerder @ifas.rwth-aachen.de Tel.: 0241/80-27519
Automatisierungstechnik und Pneumatik Forschungsschwerpunkte Automatisierungs- & Handhabungstechnik Servopneumatische Aachen-IFAS-Hand Dosierung & Prozesstechnik Simulation Entwicklung Optimierung Medizintechnik & Health Care Wirkungsgradsteigerung & Exergie Betrachtungen Robotik Vakuumtechnologie Analyse der Schallemission Gasdynamiksimulation Ausstattung: - Pneumatiklabor - Pneumatische Druckversorgung (6 bar & 16 bar ) - Durchflussprüfstand Eingesetzte Software - Ansys CFD, DSHplus, Matlab/Simulink
Automatisierungstechnik und Pneumatik Forschungsschwerpunkte Servopneumatische Aachen-IFAS-Hand Anwendung Wirkungsgradsteigerung & Exergie Betrachtungen Analyse der Schallemission Elektromagnetische Kommutierung Funktionssynthese Gasdynamiksimulation Validierung Magnetsimulation
Automatisierungstechnik und Pneumatik Forschungsschwerpunkte E = m c p T T U T U R ln p p U c p ln T T U Servopneumatische Aachen-IFAS-Hand Energieeffizienz pneumatischer Druckwandler Wirkungsgradsteigerung & Exergie Betrachtungen Übertragung hydraulischer Konzepte p m p m Analyse der Schallemission Gasdynamiksimulation Entwurf Wirkungsgradsteigerung durch Abluftnutzung Entwicklung Validierung Bewertung η E
Automatisierungstechnik und Pneumatik Forschungsschwerpunkte L ex,8h = 80 db(a) L pc,max = 135 db(c) Servopneumatische Aachen-IFAS-Hand Simulation Messung Wirkungsgradsteigerung & Exergie Betrachtungen Analyse der Schallemission Gasdynamiksimulation
Automatisierungstechnik und Pneumatik Forschungsschwerpunkte Transiente CFD-Simulation Randwerte Servopneumatische Aachen-IFAS-Hand p(t),t(t) f = 20 khz Auswertung der CFD-Simulation Simulierter Massenstrom =? Wirkungsgradsteigerung & Exergie Betrachtungen Druckabgriff über Sensor Auswertung des Drucksignals Modellierter Massenstrom Analyse der Schallemission Gasdynamiksimulation
Fördervereinigung Fluidtechnik e.v. Geschäftsführung Christian Schleihs Christian.Schleihs @ifas.rwth-aachen.de Tel.: 0241/80-27514
Fördervereinigung Fluidtechnik e.v. Technologietransfer z.b. Organisation von Konferenzen Nachwuchsförderung Forschungsförderung Fachliteratur 275 Mitglieder (41 Firmenmitgliedschaften)
Fördervereinigung Fluidtechnik e.v. Technologietransfer Nachwuchsförderung z.b. Exkursionen Forschungsförderung Fachliteratur 275 Mitglieder (41 Firmenmitgliedschaften)
Fördervereinigung Fluidtechnik e.v. Technologietransfer Nachwuchsförderung Forschungsförderung z.b. Beschaffung von Geräten Fachliteratur 275 Mitglieder (41 Firmenmitgliedschaften)
Fördervereinigung Fluidtechnik e.v. Technologietransfer Nachwuchsförderung Forschungsförderung Fachliteratur Vorlesungsumdrucke, Dissertationen 275 Mitglieder (41 Firmenmitgliedschaften)
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