Für den industriellen Einsatz der numerischen Simulation von Strömungsvorgängen wird eine korrekte Vorhersage des Strömungsverhaltens durch die Rechenprogramme gefordert. Bei prinzipieller Eignung weisen heutige Verfahren noch Defizite in der Modellbildung für Strömungen bei hohen Reynoldszahlen auf. Ziel von Untersuchungen war es, die Modellierungsqualität der physikalischen Vorgänge und die Effizienz der numerischen Verfahren zu bewerten und Hinweise für eine Weiterentwicklung der Verfahren zu geben. Mit drei CFD-Programmen (Computional Fluid Dynamics) wurde das Strömungsverhalten um verschiedene Fahrzeug-Grundkörper mit komplexer Ablösetopologie ermittelt. Die durchgeführten Untersuchungen verdeutlichen, daß eine korrekte Grenzschichtbehandlung eine unabdingbare Voraussetzung für den Einsatz numerischer Berechnungsverfahren in der Fahrzeug-Aerodynamik ist. Die in komplexen Strömungssituationen auftretenden physikalischen Phänomene haben vielfach ihre Ursache in der dreidimensional ausgeprägten Grenzschichtströmung und sind mit vereinfachten Lösungsansätzen nicht zu behandeln. Der Einsatz eines 'Low-Reynolds' Modells konnte die Bestimmung der Ablösetopologie im Vergleich zu den anderen Verfahren deutlich verbessern. Eine quantitative Verbesserung der Rechnerergebnisse im Bereich der dehnungsbehafteten Strömung erfordert die Verwendung von Turbulenzmodellen, die das anisotrope Verhalten der Reynoldsspannungen beschreiben können. Da der Einsatz von Reynolds-Spannungs-Modellen einen erheblichen Rechenaufwand bedingt, wird auch nach deren Verfügbarkeit mit vereinfachten Modellen gerechnet werden, wenn die zu bestimmende Strömungssituation dies zuläßt.
Einsatz von Strömungscodes im Bereich der Fahrzeug-Außenströmung: Eine Standortbestimmung
Employment of numerical simulation in the field of external vehicle aerodynamics: a status report
1996
20 Seiten, 11 Bilder, 3 Tabellen, 8 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Einsatz von Stroemungscodes im Bereich der Fahrzeug-Aussenstroemung: Eine Standortbestimmung
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