Kundenbericht: Cornell

Cornell Pump Company stellt seit 1946 hochqualitative Kreiselpumpen mit hohen Wirkungsgraden her und hat dadurch den Industriestandard für Pumpen gesetzt. Einsatzgebiete von Cornell-Pumpen sind: Rohwasserzulauf, Wasseraufbereitung, Druckerhöhung, Raffinerien, Energiegewinnung, Kühltürme, Destillationsanlagen, Abwasserbehandlung, Lebensmittelverarbeitung, DAF-Systeme und Kraftwerke.

Cornell ist bekannt für seine innovativen Konstruktionen sowie den Einsatz modernster Technologie und versprach sich viel von dem zusätzlich erworbenen HPC (High-Performance Computing)-Modul, das die erfolgreiche CFdesign-Implementierung noch weiter ergänzen soll.

Beim ersten Projekt, bei dem das HPC-Modul verwendet wurde, stellte Andrew Enterline eine Steigerung der Geschwindigkeit gegenüber früheren Simulationen um den Faktor 100 fest. Die hohe Leistung ist dadurch möglich, dass CFdesign mit dem HPC- und dem Bewegungsmodul sowie mit Cluster-Computing auf dem Windows HPC Server 2008 kombiniert wird. Dieses Cluster-Computing wurde durch R Systems konfiguriert.

Komplette Pumpen-Leistungskurve in nur 2 Stunden

„Wir können jetzt die Simulation einer ganzen Pumpenkennlinie in nur zwei Stunden ausführen, wofür wir zuvor noch 200 Stunden an Rechenzeit benötigten“, sagte Enterline, Entwicklungsingenieur bei Cornell Pump.

Meistens sind ca. 300 Iterationen erforderlich, damit Cornell genug Daten hat, um eine Pumpenkonstruktion beurteilen zu können. Vor dem HPC-Einsatz wurde für ungefähr 1,5 Iterationen eine Stunde gebraucht, und die Simulation einer einzigen Konstruktion dauerte dadurch ungefähr 200 Stunden.

Bei dem Enterline-Projekt ging es um Durchführung von Simulationen für eine Kreiselpumpe zur Anwendung in der Landwirtschaft. Die ersten Ergebnisse zeigten eine Geschwindigkeitssteigerung um den Faktor 1,5. Damit war Enterline sehr zufrieden, denn die Rechenzeit für jede Pumpenkennlinie konnte dadurch von 200 Stunden auf 136 Stunden verkürzt werden. Aber das Blue Ridge-Team hatte noch ehrgeizigere Ziele.

Nach Durchführung von einigen Tests, um die Leistung und Skalierbarkeit zu überprüfen, half R Systems bei der Einrichtung eines Testsystems, um die Simulationen über acht Knoten des Microsoft Windows HPC 2008-Cluster auszuführen. Tests ergaben, dass die 300 Iterationen, die in der Regel für die Beurteilung einer Konstruktion benötigt sind, in zwei Stunden ausgeführt werden konnten, indem die Kombination aus CFdesign-HPC- und Bewegungsmodul nebst Cluster von R Systems eingesetzt wurde.

Verkürzung der Entwicklungszeit um 3 Monate

Bei Cornell Pumps werden sich die enormen Leistungssteigerungen durch HPC und die neuen Rotationsalgorithmen für CFdesign stark auf die Entwicklung neuer Pumpen auswirken. Es ist nicht nur möglich, die Simulationsrechenzeit von Wochen auf Stunden zu verkürzen, sondern es wird auch erwartet, dass die Anzahl der erforderlichen Pumpen-Prototypentests reduziert werden kann. Durch den Wegfall nur eines Prototypentests können ganze drei Monate an Entwicklungszeit eingespart werden.