Der thermische Komfort ist ein wichtiges Kriterium bei der Fahrzeugauswahl und besitzt im Automobildesign Priorität. Um ihn zukünftig nicht nur qualitativ, sondern auch quantitativ bewerten zu können, hat Ferrari in Kooperation mit der Universität Pisa Indizes für thermischen Komfort definiert und Untersuchungen der Zusammenhänge vorgenommen. Die Numerische-Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics; CFD)-Methode bietet hier Vorteile. Unterschiedliche Varianten thermo-aerodynamischer Vorgänge können unter Berücksichtigung des Strömungsfeldes sowie thermischer Effekte durch Wärmeleitung, Wärmestrahlung sowie Sonneneinstrahlung schnell und mit geringem Aufwand berechnet und analysiert werden. Für die vorliegenden Untersuchungen wurde das CFD-Programm Fluent (Version 6.2.16) der Firma Ansys eingesetzt. Der globale Komfort-Index wird als eine Herleitung auf der Basis von vier lokalen Indizes betrachtet: thermisches Gleichgewicht des menschlichen Körpers, Unbehaglichkeit in Relation zum Luftzug, vertikaler Temperaturgradient, horizontaler Temperaturgradient. Das numerische Verfahren wird kurz vorgestellt wie auch die experimentelle Verifizierung. Aus den experimentellen und numerischen Daten wurde der Komfort-Index für das getestete Fahrzeug ermittelt. An einem Beispiel wird verdeutlicht, dass durch die Definition eines Index für den thermischen Komfort quantitative Komfortaussagen getroffen werden können. Grundlegende Bedeutung hat dabei die thermo-aerodynamische Situation im Fahrzeuginnenraum. Ohne Zweifel lassen sich Aussagen über das Komfortlevel auf der Basis entsprechender Indizes noch erheblich verbessern, wenn Daten für eine Vielzahl von Fahrzeugen und Bedingungen verfügbar sind.
CFD-Simulation zur Verbesserung des thermischen Komforts
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 111 , 5 ; 344-349
2009
5 Seiten, 4 Bilder, 4 Tabellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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