Optimierung der Bauteilaufheizung im Forschungsautoklaven der DLR

Eine Zielstellung bei der Herstellung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoff im Autoklavprozess (z.B. für die Luftfahrtindustrie) ist die Erhöhung der Bauteilqualität und der Produktivität. Für das Erreichen einer verbesserten Bauteilaufheizung wurden verschiedene Manipulationen der Autoklavströmung virtuell am Computer untersucht. Eine solche Beeinflussung der Strömung ist mit Hilfe von Versperrungen des freien Autoklavnutzraumes möglich. Ziel dieser Maßnahme ist die Verbesserung der Wärmeübertragung an die im Autoklaven stehenden Vorrichtungen, durch lokale Erhöhungen der Strömungsgeschwindigkeit. Es wurden dazu verschiedene CFD-Simulationen des Autoklavprozesses für eine reale Beladung mit unterschiedlichen Versperrungen durchgeführt. Das erreichbare Verbesserungspotential wurde durch einen Vergleich mit einer Basissimulation ohne Versperrung ermittelt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich durch eine Optimierung der Autoklavströmung die Temperaturdifferenzen im Bauteil deutlich reduzieren und die Aufheizrate merklich ansteigt.