Simulation-based evaluation of the 3D fluid dynamics of a coolant lubricant in the narrow-closed cutting gap during circular sawing

A method for simulation-based analysis of the 3D fluid dynamics of a coolant lubricant in the saw tooth space is presented. The examination serves on the one hand to characterize the flow around the bounding surfaces of the narrow-closed cutting gap regarding the local flow conditions. On the other hand, the outflow behaviour of the coolant lubricant out of the narrow-closed cutting gap is analysed to get a deeper understanding of the cooling mechanism. Therefore, the model design is described considering the computational domain and the boundary conditions. Finally, an evaluation method for the local flow behaviour at different surfaces and the coolant lubricant outflow of the tooth space in the narrow-closed cutting gap is illustrated

Development of a software framework to design hydraulic machinery using the island model

Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Systems zur automatischen Optimierung von hydraulischen Maschinen. Besonderes Interesse wird auf die vom Benutzer frei erstellbare Parameterisierung der Geometrie gelegt. Die objekt-orientierte Struktur des Quellcodes in Verbindung mit abstrakten Schnittstellen vereinfacht das Erweitern der Umgebung. In Python wird eine Bibliothek zur effizienten Auswertung des Strömungsverhaltens hydraulischer Designvarianten zur Verfügung gestellt. Das System ist zur automatischen Auslegung an einen inselbasierten Optimierungsalgorithmus angebunden. Um möglichst heterogene Generationen zu erhalten, wird das Inselmodell um verschiedene Migrationsoperatoren erweitert. Anhand einer zweidimensionalen Teilturbine wird das entwickelte System in Verbindung mit der parallelen Optimierungsmethode untersucht. Neben gängigen heterogenen Initialisierungen werden auch sehr homogene Startpopulationen verwendet um das Inselmodell zu untersuchen. Zusätzlich zeigt die Auslegung einer kinetischen Turbine die Anwendbarkeit der entwickelten Programmstruktur auf komplexe hydraulische Systeme. Es wird dabei die gesamte hydraulische Maschine bestehend aus Leitrad, Laufrad, Saugrohr und Fernfeld unter Verwendung eines hybriden Gitters gekoppelt simuliert