TY - JOUR U1 - Zeitschriftenartikel, wissenschaftlich - nicht begutachtet (unreviewed) A1 - Lattner, Yannick A1 - Geller, Marius A1 - Kluck, Norbert T1 - Efficiency Approximation of Centrifugal Compressors in the Cordier Diagram N2 - We present a simulation data-based efficiency approximation for radial turbocompressors, which is implemented in the well-known Cordier diagram. A sophisticated CAE workflow is used to calculate the operational characteristics of 50 machine designs with 50 impeller geometry variations each. A Kriging-based surrogate model is trained to approximate the efficiency of any machine designs' best geometry design. The models are implemented into a machine design workflow. As a result, duty-specific Cordier lines are introduced. They are automatically generated for a set of machine design parameters. The efficiency of the designs along the duty-specific Cordier lines is approximated. Using optimization techniques, an optimal compressor design for the given duty on every specific Cordier line may be identified. This highly increases the amount of information available in the early design stages for radial turbocompressors. KW - CENTRIFUGAL COMPRESSOR, CORDIER DIAGRAM, CFD, METAMODELING, DESIGN OF EXPERIMENTS Y1 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33661 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3366 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3366 SP - 12 S1 - 12 ER - TY - JOUR U1 - Zeitschriftenartikel, wissenschaftlich - begutachtet (reviewed) A1 - Lattner, Yannick A1 - Geller, Marius T1 - Radial Turbocompressor Chord Length Approximation for the Reynold's Number Calculation N2 - We present an approximation model for the chord length of radial turbocompressors. The model enables the calculation of a compressor's chord Reynold's number during the machine design process. The chord Reynold's number is shown to be the most accurate representation of the fluid dynamic properties inside the radial turbocompressor's impeller. It — however — requires the computation of the chord length, which is only available after defining the final impeller geometry. The method presenting in this paper only employs the compressors principal dimensions to approximate the chord length. The chord is modelled using a Bézier spline and quarter ellipse. This enables the earlier use of the chord Reynold's number during the machine design process of radial turbocompressors. KW - Strömungsmaschine , Reynolds-Zahl KW - Radial turbocompressors KW - Reynold's number KW - Turbomachinery KW - Design methods Y1 - 2023 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33351 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3335 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3335 ER - TY - CHAP U1 - Buchbeitrag A1 - Lattner, Yannick A1 - Geller, Marius A1 - Kluck, Norbert T1 - Generierung und Parametrisierung von Radialverdichterkennlinien auf Basis neuronaler Netze T2 - NAFEMS DACH Regionalkonferenz - Conference Proceedings N2 - Die Optimierung von Radialverdichtern in Hinblick auf Ressourceneffizienz nimmt heutzutage einen immer größeren Stellenwert ein. Die kennlinien- und auch kennfeldbasierte Optimierung löst dabei die betriebspunktbasierte Optimierung von Radialverdichterlaufrädern immer mehr ab. Moderne komplexe numerische Simulationstools zur Strömungsanalyse und Softwaretools aus dem Bereich der Optimierung auf Basis von Design-of-Experiments (DoE) werden in immer größerem Maße in den Prozess eingebunden. Die sich in den letzten Jahren weiterentwickelte Hardware erlaubt zusätzlich immer komplexere Rechenmodelle in immer kürzerer Zeit zu bearbeiten. Die vorliegende Arbeit befasst sich genau mit diesem Thema. Ausgangspunkt des Optimierungsprozesses sind eine Vielzahl von zufällig generierten Maschinendesigns, die unter Einhaltung von strömungsabhängigen und maschinenabhängigen Kennzahlen automatisch erstellt wurden. Die im weiteren Prozessablauf gestalteten Simulationen der einzelnen Designs, die aufgrund der Bauweise und der Struktur ihrer Kennfelder grob unterschiedliche Konvergenzen und Abbruchkriterien (Pump- und Schluckgrenze) aufweisen, sind durch speziell implementierte physikbasierte Indikatoren ausfallsicher handhabbar. Die detaillierten, aber unterschiedlichen Kennlinien des Wirkungsgrades und des Druckverhältnisses in Abhängigkeit vom Massenstrom der einzelnen Simulationen sind zur weiteren Verwendung in der Optimierungsphase mithilfe von neuronalen Netzen trainiert worden. Der Aufbau des Metamodells zur eigentlichen Optimierung ist gekennzeichnet durch die Reduktion der vorhandenen Parameter unter Verwendung von Bézier-Splines, was in der vorliegenden Arbeit zu einer Reduzierung auf insgesamt lediglich 13 Parameter für beide betrachteten Kennlinien und ihre signifikanten Punkte führt. In der nachfolgenden Optimierung kann das Metamodell zur Identifikation eines Designs mit anwenderspezifischen Zielen und Randbedingungen für Kennlinienbreite, Druckverhältnisbereich und Wirkungsgrad genutzt werden. Für dieses Optimal-Design kann anschließend ohne weitere Simulationen die Kennlinie mit Bézier-Splines approximiert werden. Der Anwender ist somit in der Lage, bei der Optimierung von Radialverdichtern sowohl den Betriebspunkt als auch die Kennliniencharakteristika wie Pump- und Schluckgrenze sowie Druckverhältnisse jenseits des Betriebspunktes zu erfassen und so zusätzliche Designevaluationen und Iterationsschleifen zu vermeiden. Y1 - 2022 SN - 978-1-910643-86-0 SB - 978-1-910643-86-0 N1 - Konferenzdatum: 4.-6. Oktober 2022 Konferenzort: Bamberg Veranstalter: NAFEMS Deutschland, Österreich, Schweiz GmbH VL - 2022 SP - 287 EP - 292 S1 - 6 ER - TY - JOUR U1 - Zeitschriftenartikel, wissenschaftlich - begutachtet (reviewed) A1 - Kremer, Robert A1 - Khani, Somayeh A1 - Appel, Tamara A1 - Palkowski, Heinz A1 - Foadian, Farzad T1 - Selective laser melting of CuSn10: simulation of mechanical properties, microstructure, and residual stresses JF - Materials Y1 - 2022 SN - 1996-1944 SS - 1996-1944 VL - 15 (2022) IS - 11 SP - 1 EP - 13 ER - TY - JOUR U1 - Zeitschriftenartikel, wissenschaftlich - begutachtet (reviewed) A1 - Guias, Flavius T1 - On efficacy and effectiveness of vaccines BT - a mathematical approach based on conditional probability with applications to the COVID-19 context JF - Spora : a journal of biomathematics Y1 - 2022 SN - 2473-5493 SS - 2473-5493 VL - 8 (2022) SP - 56 EP - 60 ER - TY - JOUR U1 - Zeitschriftenartikel, wissenschaftlich - begutachtet (reviewed) A1 - Guias, Flavius T1 - Effects of the reproduction number in a SEIIRD model describing the time evolution of COVID-19 at country level JF - WSEAS Transactions on Computer Research Y1 - 2020 SN - 1991-8755 SS - 1991-8755 VL - 19 (2020) SP - 292 EP - 297 ER - TY - THES U1 - Master Thesis A1 - Kremer, Robert T1 - Experimentelle und simulative Untersuchung der Kristallstruktur und Eigenspannungen an Selektiv Lasergeschmolzenen Bauteilen aus CuSn10 N2 - Die vorliegende Masterthesis behandelt die Prozess- und Kristallstruktursimulation Selektiv Lasergeschmolzener CuSn10 Bauteile mit Ansys. Zunächst wurde das Ausgangspulver untersucht und auf der vorhandenen Fertigungsanlage parametrisiert. Mit dem erstellten Parametersatz wurden Werkstoffproben gefertigt und untersucht, um zusammen mit Literaturwerten ein Werkstoffmodell für die Simulationen aufbauen zu können. Anschließend wurde ein thermisch-mechanisches Modell zur Prozesssimulation in Ansys aufgebaut und anhand gefertigter Bauteile kalibriert. Es gelang, damit die Eigenspannungen in einem Bauteil vorherzusagen, welches zuvor gefertigt und mittels Bohrlochmethode untersucht wurde. Eine weitere Validierung scheiterte aufgrund der gewählten Geometrie des Validierungsbauteiles . Die Kristallstruktur konnte mit einem in Ansys hinterlegten Werkstoffmodel für einen 1.4404 simuliert und mit vorhandenen Werten überprüft werden. Mit dem erstellten Werkstoffmodell wurde die Kristallstruktur für CuSn10 vorhergesagt, jedoch im Rahmen dieser Arbeit nicht validiert. Abschließend wird eine Empfehlung für das weitere Vorgehen gegeben. N2 - The present master’s thesis is concerned with the process simulation and crystal structure simulation of selectively laser melted CuSn10 components with Ansys. First, the powder was examined and parametrised on the present SLM machine. To develop a material model for the simulations in combination with values taken from literature, material samples were manufactured and examined with the created parameter set. Subsequently, a thermalmechanical model for the process simulation in Ansys was developed and calibrated by means of manufactured components. The simulation was successfully used to predict residual stress within a component which had previously been manufactured and examined via hole drilling method. Further validation failed due to the selected geometry of the validation component. The crystal structure could be both simulated by means of a default material model in Ansys and verified by existing values. The crystal structure was predicted for CuSn10 with the created material model but was not validated within this thesis. Finally, a recommendation on how to proceed is presented. KW - Selektives Laserschmelzen KW - Simulation KW - Eigenspannungen KW - Selective Laser Melting KW - Kristallstruktur Y2 - 2022 UN - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-31624 U6 - https://doi.org/10.26205/opus-3162 DO - https://doi.org/10.26205/opus-3162 ER - TY - CHAP U1 - Buchbeitrag A1 - Weidauer, Sabine T1 - Auswertung zusätzlicher Mathematikangebote für Studierende des Fachbereichs Maschinenbau im Rahmen des mehrjährigen Projekts "Qualität in der Lehre" T2 - Proceedings 16. Workshop Mathematik in Ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen : Dortmund, Mai 2020 / Hochschule Wismar, Gottlob Frege Centre Y1 - 2020 SP - 42 EP - 47 PB - Hochschule Wismar CY - Wismar ER - TY - JOUR U1 - Zeitschriftenartikel, wissenschaftlich - begutachtet (reviewed) A1 - Guias, Flavius T1 - Numerical simulation of a modified SIR model fitting statistical data for COVID-19 JF - WSEAS Transactions on Computer Research Y1 - 2020 SN - 1991-8755 SS - 1991-8755 VL - 8 (2020) SP - 115 EP - 125 ER - TY - JOUR U1 - Zeitschriftenartikel, wissenschaftlich - begutachtet (reviewed) A1 - Bongert, Markus A1 - Wüst, Jan A1 - Strauch, Justus A1 - Buchwald, Dirk T1 - Proof of concept for ozone-based disinfection of heater cooler units JF - Current directions in biomedical engineering Y1 - 2020 SN - 2364-5504 SS - 2364-5504 VL - 6 (2020) IS - 3 ER -