Die Eignung numerischer Strömungssimulationen für die Vorhersage von Temperaturzuständen und Strömungszuständen im Innenraum von Schienenfahrzeugen wurde untersucht. Am Beispiel eines Regionalverkehrszuges der Deutschen Bahn wurde die Vorgehensweise bei der numerischen Simulation der Klimatisierung eines Schienenfahrzeuges von der Modellerstellung über die Simulation bis zur messtechnischen Validierung im Klima-Wind-Kanal beschrieben. Die Simulation zeigt eine gute Übereinstimmung mit den Daten aus der Messung und der Thermografie. So konnten die Innenraumtemperaturen, bis auf den Einfluss des Heizkörpers, gut getroffen werden. Die Vergleiche mit den Messwerten zeigten, dass die in der Simulation angenommene Symmetrie real auch wirklich auftritt und somit die angenommene Vereinfachung auf die Simulation angewendet werden kann. Unterschiedliche Ergebnisse wurden bei den Oberflächentemperaturen erzielt. Es zeigten sich bei der Decke und den Einbauten sehr gute Übereinstimmungen bei den Absoluttemperaturen, während die Absoluttemperaturen am Boden und an der Seitenwand bei einfacherer Modellierung teilweise stärkere Abweichungen aufweisen. Die Temperaturdifferenzen und die Temperaturschichtung im Innenraum und an den Oberflächen zeigen sehr gute Übereinstimmungen. Eine sorgfältige Modellierung, insbesondere der randnahen und wandnahen Bereiche, sowie eine angepasste Diskretisierung des Rechengebietes sind für verlässliche und belastbare Ergebnisse essenziell. Unter diesen Voraussetzungen stellt die numerische Simulation mit computergestützter Fluiddynamik ein innovatives und vielversprechendes Werkzeug für Auslegung und Optimierung klimatechnischer Anlagen in komplexen Szenarien wie Eisenbahnfahrzeugen dar.
Simulation der Innenraumströmung in Schienenfahrzeugen
Simulation of interior flow in rail-traffic vehicles
2000
13 Seiten, 6 Bilder, 2 Tabellen, 8 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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