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2017 | Buch

Eine erweiterte Methode zur Korrektur von Interferenzeffekten in Freistrahlwindkanälen für Automobile

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Über dieses Buch

Alexander Hennig untersucht die auftretenden Interferenzeffekte in Freistrahlwindkanälen sowie deren Korrektur. Im Fokus steht der Versperrungseffekt des Fahrzeugnachlaufs und dessen Inter­ferenzwirkung mit dem Windkanalkollektor. Basierend auf Windkanalstudien wird ein erweitertes Verfahren entwickelt, das den Versperrungseffekt des Nachlaufs realitätsnah abbilden kann. So wird die Vergleichbarkeit verschiedener Fahrzeugwindkanäle signifikant verbessert. Messungen und Simulationen zeigen, dass die Versperrungswirkung mit kleiner werdenden Abständen des Fahrzeughecks zum Kollektor kontinuierlich zunimmt, bis der Nachlauf vollständig in den Kollektor hineinragt. Es wird eine Nachlauffunktion entwickelt und in die bestehende Korrekturmethode integriert. Der Vorteil der erweiterten Korrektur liegt darin, dass eine Nachlauffunktion für alle Windkanalkonfigurationen angewendet werden kann und eine falsche Anwendung der Korrekturterme vermieden wird.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Chapter 1. Einleitung und Zielsetzung
Zusammenfassung
Im Hinblick auf die aktuellen Diskussionen zu Ressourcenknappheit und der Verschärfung von CO2-Grenzwerten rückt die Aerodynamik wieder mehr in den Fokus der Fahrzeugentwicklung. Dies wird durch die voranschreitende Elektrifizierung des Antriebsstrangs nochmals intensiviert, da beispielsweise durch die Möglichkeit der Rekuperation der Anteil der Aerodynamik am Fahrwiderstand an Bedeutung gewinnt.
Alexander Hennig
Chapter 2. Aerodynamische Grundlagen der Windkanalkorrekturmethoden
Zusammenfassung
Die Aufgabe von Fahrzeugwindkanälen ist es, die reale Straßenfahrt so weitgehend nachzubilden, dass aerodynamische Größen unter kontrollierten Bedingungen mit hinreichender Genauigkeit gemessen werden können, wobei das Adjektiv „hinreichend“ an den Erfordernissen des Fahrzeugentwicklungsprozesses gemessen werden muss. In modernen Windkanälen wird dieses Ziel mit Hilfe von Bodensimulationseinrichtungen zur Darstellung der Relativbewegung zwischen Fahrbahn und Fahrzeug sowie durch Raddrehung immer besser umgesetzt.
Alexander Hennig
Chapter 3. Aerodynamische Entwicklungswerkzeuge
Zusammenfassung
Im ersten Abschnitt dieses Kapitels werden zunächst die verwendeten Prüfstände beschrieben sowie ein Überblick der im Rahmen des EADE Correlation Test 2010 behandelten und für diese Arbeit relevanten Windkanaleinrichtungen gegeben.
Alexander Hennig
Chapter 4. Studien zu Windkanalinterferenzeffekten
Zusammenfassung
Aufbauend auf den in Kapitel 2 erläuterten Korrekturmethoden in Freistrahlwindkanälen sowie den in Kapitel 3 präsentierten Entwicklungswerkzeugen soll insbesondere das Zusammenspiel zwischen Fahrzeugnachlauf und Windkanalgeometrie genauer beleuchtet werden. Hierzu wird zunächst eine Untersuchungsmethodik hergeleitet, die es ermöglicht, den Einfluss der auftretenden Windkanalinterferenzeffekte direkt zu beurteilen.
Alexander Hennig
Chapter 5. Erweiterung der Korrekturmethode
Zusammenfassung
Die Resultate der experimentellen und numerischen Windkanalstudien aus dem vorherigen Kapitel haben einen Schwachpunkt des aktuellen Korrekturverfahrens offenbart. Im folgenden Abschnitt soll nun eine Erweiterung der Mercker-Wiedemann Korrekturmethode für Freistrahlwindkanäle entwickelt und anhand der Studienergebnisse verifiziert werden. Hierbei sollen möglichst empirische Ansätze zur Erweiterung des Korrekturmodells genutzt werden, da eine allgemeingültige potentialtheoretische Modellierung der nahen Nachlaufregion nur schwer möglich erscheint.
Alexander Hennig
Chapter 6. Schlussfolgerungen und Ausblick
zusammenfassung
Die im Rahmen dieser Arbeit vorgestellten Resultate der experimentellen und numerischen Windkanalstudien bieten eine detaillierte Untersuchung des Einflusses des nahen Nachlaufs auf die Kollektorblockierung. Wie bereits in den einleitenden Kapiteln dieser Arbeit erläutert, stellt der nahe Nachlauf eines Fahrzeugs ein diffiziles Problem bei der Korrektur der Kollektorblockierung dar. Ein potentialtheoretisches Modell zur tatsächlichen Modellierung eines Nachlaufgebiets scheint nur schwer realisierbar, da hierfür detaillierte Kenntnisse der stark fahrzeugabhängigen Nachlaufstrukturen erforderlich wären.
Alexander Hennig
Backmatter
Metadaten
Titel
Eine erweiterte Methode zur Korrektur von Interferenzeffekten in Freistrahlwindkanälen für Automobile
verfasst von
Alexander Hennig
Copyright-Jahr
2017
Electronic ISBN
978-3-658-17827-7
Print ISBN
978-3-658-17826-0
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-17827-7

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