Numerische Strömungssimulation mit AcuSolve ... - Altair University
Numerische Strömungssimulation mit AcuSolve ... - Altair University
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<strong>Numerische</strong> <strong>Strömungssimulation</strong> <strong>mit</strong><br />
<strong>AcuSolve</strong> am Beispiel der Karosserie des<br />
Liegedreirads eLTeC BBS<br />
Benjamin Jech<br />
Fachhochschule Dortmund<br />
Fachbereich Maschinenbau<br />
Benjamin Jech, FH Dortmund 1
Übersicht:<br />
- Liegedreirad eLTeC BBS<br />
- <strong>Strömungssimulation</strong><br />
Hypermesh<br />
AcuConsole<br />
FieldView<br />
- Aufwand, Probleme, Sonstiges<br />
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Liegedreirad eLTeC BBS<br />
Benjamin Jech, FH Dortmund 3
Liegedreirad eLTeC BBS<br />
Antrieb Muskelkraft über Kette auf 1 Hinterrad,<br />
Elektromotor BionX, 250 Watt<br />
Getriebe Kettenschaltung Shimano DEORE,<br />
9 Gänge<br />
Lenkung 2 Vorderräder, Achsschenkellenkung <strong>mit</strong><br />
Steuerkopf, Wendekreis 4,5 m<br />
Bremsen vorn hydraulische Scheibenbremsen,<br />
hinten hydraulische Scheibenbremse<br />
Felgen vorn 20“, hinten 26“<br />
Gewicht 40 Kg<br />
Zuladung 100 Kg<br />
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Liegedreirad eLTeC BBS <strong>mit</strong> Karosserie<br />
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Preprocessing <strong>mit</strong> Hypermesh<br />
Preprocessing <strong>mit</strong> AcuConsole<br />
<strong>AcuSolve</strong><br />
Postprocessing <strong>mit</strong> FieldView<br />
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Gittergenerierung <strong>mit</strong> Hypermesh<br />
- Catia Geometrie<br />
- CFD-Template<br />
- Volume Mesh 3D � Wind Tunnel<br />
- 2D Modellvernetzung<br />
- 3D Modellvernetzung<br />
- Komponentenbenennung für Zuordnung der Bereiche<br />
- Export der Datei<br />
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Catia Geometrie<br />
- Import als .iges<br />
Benjamin Jech, FH Dortmund 8
Modell zum Einbauen<br />
- Halbe Geometrie<br />
- Symmetrieebene<br />
- Einbau in Windtunnel<br />
Benjamin Jech, FH Dortmund 9
3D Wind Tunnel Mesh<br />
- Einbau der Geometrie<br />
zwischen die Punkte<br />
2 und 3<br />
- Knoten gleichsetzen <strong>mit</strong>tels<br />
„equivalence“<br />
- Untere Öffnung schließen<br />
� Spline<br />
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Vernetzung<br />
2D:<br />
- Geometrie vernetzten<br />
- Symmetrieebene vernetzen<br />
- Untere Öffnung vernetzen<br />
3D:<br />
- Vernetztung <strong>mit</strong>tels CFD-Tetramesh<br />
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CFD-Tetramesh<br />
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Komponentenbenennung und Export<br />
Weniger Aufwand in AcoConsole,<br />
um die Komponenten zuzuweisen<br />
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Strömungsrelevante Randbedingungen in<br />
AcuConsole<br />
- Projekt anlegen<br />
- Datei importieren<br />
- Randbedingungen definieren<br />
- Auto Solution Strategy<br />
- Windgeschwindigkeit von 36 𝑘𝑚<br />
- Solver <strong>AcuSolve</strong> starten<br />
- Plotten <strong>mit</strong> AcuProbe<br />
Benjamin Jech, FH Dortmund 14<br />
ℎ
Randbedingungen definieren<br />
- Stationärer Prozess<br />
- Navier-Stokes-Gleichungen<br />
- Spalart-Allmaras<br />
Turbulenzmodell<br />
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Auto Solution Strategy<br />
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Solver Starten<br />
- Anzahl der Prozessoren wählen<br />
- Stationär oder <strong>mit</strong>tels Number<br />
Cruncher berechnen<br />
- Ergebnisse werden im gewählten<br />
Ordner gespeichert<br />
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Auswertung <strong>mit</strong> FieldView<br />
- AcoSolve Ergebnisdatei einlesen<br />
- Geometrie spiegeln<br />
- Oberflächendruckverteilung<br />
- 2D Plot<br />
- Verwirbelungen lokalisieren<br />
- Streamlines erstellen<br />
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Oberflächendruck<br />
- Karosserie einfärben<br />
- Auf Plausibilität prüfen<br />
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2D Plot<br />
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Verwirbelungen und Streamlines<br />
- Verwirbelungen lokalisieren<br />
- Punkte für Streamlines setzen<br />
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Verwirbelungen und Streamlines<br />
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Aufwand<br />
- 220 Stunden ingesamt<br />
( 6 ECTS Punkte x 30 Stunden/Punkt = 180 Stunden)<br />
Rechner:<br />
8 CPUs <strong>mit</strong> je 2,8 GHz<br />
6 GB Ram<br />
Rechenzeiten von 4 Stunden bei ca. 300.000 Knoten und ca.<br />
1.000.000 Elementen<br />
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Probleme<br />
- Leerzeichen im Ordnernamen<br />
- Vernetzung<br />
Fazit<br />
- Leichte Einarbeitung in AcuConsole und FieldView<br />
- Aufwändige Einarbeitung in Hypermesh<br />
- Gute Hyperworks Hilfe, ausbaufähige <strong>AcuSolve</strong> Hilfe<br />
- Interessantes Thema, das durchaus für Studienarbeiten<br />
geeignet ist<br />
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Herzlichen Dank an <strong>Altair</strong> für die zur Verfügung gestellten<br />
Lizenzen, die gute Unterstützung vor und während der<br />
Studienarbeit durch zwei Kurse und direkten Support durch<br />
fachkundige Mitarbeiter.<br />
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