Die Schwierigkeit der numerischen Strömungsmechanik bei der Durchströmung von Klimaanlagen und Fahrzeugkabinen liegt weniger in der physikalischen Modellierung von Strömungsvorgängen, als darin, diese Methode so einzusetzen, daß sie optimal in die Versuchs- und Konstruktionsabläufe eingreift, um die Fahrzeugentwicklungszeit zu verkürzen. Der Zielkonflikt zwischen Funktion, Bauraum, Fertigung und Design stellt sich immer wieder neu und läßt sich nur lösen, wenn Methoden bereitstehen, die schnell genug reagieren können und gleichzeitig kostengünstig sind. Möglich wird das durch flexible Gittergeneratoren mit bewegten Netzen, durch Verfahren zur Verringerung der Rechenzeit aufgrund physikalischer und nicht numerischer Lösungen, durch kostengünstige Standard-Workstations sowie durch die Konzentration auf die Anwendung und stetige Verbesserung von Standardprogrammen anstelle von Insellösungen. Diese Punkte werden durch Beispielrechnungen erläutert. So wird die Rechnung bei bewegten Gittern auf einem groben Gitter begonnen und so lange fortgesetzt, bis sich sämtliche Anlaufvorgänge der Strömung abgebaut haben und sich auf dem groben Gitter eine stationäre Lösung eingestellt hat. Diese Lösung wird dann auf ein feineres Gitter extrapoliert und die Rechnung fortgesetzt bis sich die neu hinzugekommenen Details der Strömung eingeschwungen haben. Die Extrapolation von einem Gitter auf ein anderes Rechnernetz kommt in dem Programmpaket FIRE vor allem bei veränderlichen Geometrien zum Einsatz. Aufgezeigt wird weiterhin die Konzeptionierung einer typischen Aufgabe der Fahrzeugklimatisierung, das Enteisen der Frontscheibe. Die Konzeptabsicherung der Lüftungskanäle durch Simulation wird bereits in der Entwurfsphase durchgeführt, lange bevor der Versuch mit den ersten Messungen beginnen kann.
Strömungsrechnungen in der Fahrzeugklimatisierung und ihr konsequenter Einsatz bei BMW
Fluid flow calculations in the vehicle compartement climatisation and their consistent use at BMW
1994
12 Seiten, 9 Bilder, 9 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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