Der hohe Anteil am aerodynamischen Gesamtwiderstand moderner Automobile macht den Radhausbereich der vorderen Räder zu einem äußerst vielversprechenden Optimierungsgebiet, dessen Potential jedoch aufgrund der hohen Anforderungen speziell im Bereich der Mess- und Simulationstechnik bislang nur in Ansätzen genutzt werden konnte. Für die Bestimmung der als Grundlage zukünftiger Optimierungsmaßnahmen erforderlichen Druck- und Geschwindigkeitsverteilungen sowie der weitgehend unbekannten Strömungsverhältnisse innerhalb des Radhauses wurde ein geeignetes Windkanalmodell entwickelt, das in Verbindung mit hochauflösenden Messverfahren wertvolle neue Erkenntnisse über die Strömungsphänomene im Radhausbereich ermöglichte. Parallel dazu wurden die Experimente durch numerische Simulationsverfahren validiert und ergänzt. Sowohl die Windkanalexperimente, als auch die, CFD- Rechnungen wurden mit stehenden sowie drehenden Rädern und zusätzlichen Anbauteilen durchgeführt, wodurch die Untersuchungen eine Vielzahl möglicher Fahrzeugkonfigurationen abdecken und allgemeine Aussagen über die Topologie der Strömung im Radhausbereich getroffen werden können.Die im Rahmen der CFD-Untersuchungen berechneten Strömungsfelder zeigten gute Übereinstimmung mit den Messergebnissen und erlaubten weitere Einblicke in den experimentell nur schwer zugänglichen inneren Radhausbereich. Auf Basis der experimentell und numerisch gewonnenen Erkenntnisse konnte so ein detailliertes Bild der Strömungsstruktur im Radhausbereich erstellt werden. Für zukünftige Forschungsvorhaben stehen mit den neuentwickelten Messverfahren leistungsfähige Werkzeuge zur Verfügung, um die Experimente auf die hinteren Radhäuser auszuweiten und bislang unberücksichtigte Interferenzeffekte im Fahrzeug-Heckbereich zu untersuchen. Auch ein Einsatz innerhalb der Radhäuser von Serienfahrzeugen mit Bremsenkühlung und entsprechenden Radaufhängungselementen kann ohne weitere Änderungen durchgeführt werden. Eine Senkung des aerodynamischen Gesamtwiderstands durch Optimierungsmaßnahmen auf Basis der in dieser Arbeit beschriebenen Messergebnisse ist bereits für die folgende Generation von Personenfahrzeugen zu erwarten.
Strömungsphänomene im Bereich der vorderen Radhäuser von Personenfahrzeugen
2004
160 Seiten, Bilder, Tabellen, 59 Quellen
Theses
German
Aerodynamik , Fahrzeugbau , Reifen (Fahrzeugreifen) , Strömungswiderstand , Druckverteilung , Geschwindigkeitsverteilung , Windkanalprüfung , numerische Strömungssimulation , Druckmessung , instationärer Zustand , 3D-Strömung , Hitzdrahtanemometer , Wirbelströmung , Drehzahl , Rezirkulation , Scherströmung
STRUKTURELEMENT IM VORDEREN BEREICH EINES KRAFTFAHRZEUGES
European Patent Office | 2018
|Montageanordnung für ein elektrisches Gerät im vorderen Bereich eines Fahrzeugs
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