In dieser Arbeit wird die numerische Simulation der Kühlluftströmung durch den Fahrzeugvorderwagen einer BMW 3er-Limousine 328iA (E46/4, Modelljahr 1998) mit Automatikgetriebe und Klimaanlage untersucht. Dabei wird in Form einer Sensitivitätsanalyse der Einfluß ausgewählter numerischer Parameter, Randbedingungen und Geometriemodifikationen auf den berechneten Kühlluftmassenstrom dargestellt. In vorausgehenden Betrachtungen werden zunächst die Genauigkeitsanforderungen aufgezeigt, welche an eine Berechnung der luftseitigen Wasserkühleranströmung zu stellen sind. Die dabei erzielten Ergebnisse dienen zur Bewertung der durchgeführten Sensitivitätsuntersuchungen. Die Strömungssimulation erfolgt durch numerische Lösung der Erhaltungsgleichungen für dreidimensionale, stationäre, turbulente und kompressible Strömungen. Betrachtet wird der Fall der Hochgeschwindigkeitsfahrt mit 200 km/h. Das CFD-Modell der Kühlluftströmung zeichnet sich durch eine detaillierte Wiedergabe der Fahrzeuggeometrie aus und umfaßt die Außenumströmung des Wagens. Die Wärmeübertragung in Klimakondensator und Wasserkühler wird während der Berechnung berücksichtigt. Die Modellierung zweier Zusatzlüfter erfolgt nach der Methode der 'Rotierenden Bezugssysteme'. Als Strömungslöser kommt die High-Performance Version STAR-HPC (v3.05) des kommerziellen CFD-Programms STAR-CD zur Anwendung. Mit Hilfe einer Stromlinienauswertung erster Berechnungsergebnisse werden die fluidmechanischen Energieverluste entlang der Kühlluftführung dargestellt. Auf Basis der ermittelten Verluste wird ein vereinfachtes Stromröhrenmodell der Kühlluftströmung erstellt. Mit dessen Hilfe werden erste Parameterstudien hinsichtlich der Sensitivität des Kühlluftmassenstroms durchgeführt. Es folgt eine ausführliche Beschreibung der Sensitivitätsuntersuchungen am CFD-Modell der Kühlluftströmung. Abschließend wird für ein optimiertes Simulationsmodell eine Verifikation der Berechnungsergebnisse anhand experimenteller Vergleichsdaten vorgenommen.


    Access

    Access via TIB

    Check availability in my library


    Export, share and cite