Skip to main content
SpringerLink
Log in
Book cover

Aerodynamik des Automobils pp 985–1052Cite as

Numerische Verfahren

  • Chapter

Part of the book series: ATZ/MTZ-Fachbuch ((ATZMTZ))

Zusammenfassung

Bei der aerodynamischen Optimierung von Automobilen werden zunehmend numerische Verfahren der Strömungsmechanik1 eingesetzt. Der Akzent liegt dabei z.Zt. auf der Frühphase der Entwicklung, in der eine Auswahl aus einer Reihe von mit einander konkurrierenden Designentwürfen getroffen werden muss. Dabei besteht Bedarf an sehr genauer Kenntnis der auftretenden Strömungsphänomene, denn diese gilt es im Fortgang der Entwicklung zu beherrschen. Der Einsatz von CFD in der Frühphase der Entwicklung wird dadurch begünstigt, dass noch nicht alle geometrischen Details ausgearbeitet sind, die Diskretisierung der Oberfläche des Modells und des ihn umgebenden Raums dadurch einfacher ist.

This is a preview of subscription content, log in via an institution.

Chapter
USD   29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD   54.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Learn about institutional subscriptions

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literaturverzeichnis

  • Ahmed, S.R., Hucho, W.-H. (1977): The Calculation of the Flow Field Past a Van with the Aid of a Panel Method. SAE-Paper 770390. Warrendale, Pa.: SAE.

    Book  Google Scholar 

  • Ahmed, S.R. (2001): Helicopter Main- and Tail Rotor Performance in Presence of Winds. 27th European Rotorcraft Forum, Moscow, Russia, Sept. 11–14, 2001.

    Google Scholar 

  • Ambs, R., Matthes, M., Cucuz, St., Calver, B. (2002): Berechnung der thermisch gekoppelten instationären Fahrzeuginnenraumströmung zur Vorhersage des thermischen Insassenkomforts sowie des Enteisungs- und Entfeuchtungsverhaltens. VDI Berichte 1559, Düsseldorf: VDI-Verlag, 847–865.

    Google Scholar 

  • An, C.-F., Alaie, S.M., Sovani, S.D. Scislowicz, M.S., Singh, K. (2004): Side Window Buffeting Characteristics of an SUV. SAE SP-1874, 43–53. Warrendale, Pa.: SAE.

    Book  Google Scholar 

  • Anzenberger, Th., Kronbichler, M. (2004): Auslegung des Wärmehaushalts mit dem Programm Kuli. Interner Bericht AUDI AG, Ingolstadt.

    Google Scholar 

  • Bartelheimer, W. (2001): Berechnung der Fahrzeugströmung bei BMW: Validierung und Einsatz von EXA PowerFLOW. Operative und strategische Ziele der Fahrzeugaerodynamik, Haus der Technik Essen, 11.–12. Dezember 2001, München.

    Google Scholar 

  • Basara, B., Plimon, A., Bachler, G., Brandstätter, G. (1996): Calculation of Flow Around a Car Body with Various Turbulence Models. 1st MIRA Vehicle Aerodynamics Conference, Birmingham, England, October 15–16, 1996.

    Google Scholar 

  • Basara, B., Przulj, V. und Tibaut, P. (2001): On the Calculation of External Aerodynamics: Industrial Benchmarks. SAE Paper No. 2001–01-0701, Warrendale, Pa.: SAE.

    Book  Google Scholar 

  • Basara, B., Jakirlic, S. (2003): A New Hybrid Turbulence Modelling Strategy for Industrial CFD. International Journal for Numerical Methods in Fluids, 42, 89–116.

    Article  MATH  Google Scholar 

  • Basara, B., Tibaut, P. (2004): Time Dependent Versus Steady State Calculation of External Aerodynamics. 107–117 in McCallen, R., Browand, F., Ross, J. (Eds. 2004): The Aerodynamics of Heavy Vehicles: Trucks, Buses, and Trains. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag.

    Chapter  Google Scholar 

  • Betz, J. (2000): Einsatz von Simulationswerkzeugen im Entwicklungsprozess von Motorkühlsystemen. 48–53 in W. Meinig (Hrsg.), Zeitschrift für die gesamte Wertschöpfungskette Automobilwirtschaft ZfAW 3, 2.

    Google Scholar 

  • Betz, J., Beck, L., Micko, S., Hager, J., Marzy, T., Gumboldsberger, T. (2001): Entwicklung von Motorkühlsystemen bei erhöhten Anforderungen an transiente Betriebsbedingungen. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12, Vol. 1, No. 455, Düsseldorf: VDI-Verlag, 177–194.

    Google Scholar 

  • Betz, J. (2002): Part and Potentials of the 1D Simulation in the Aggregate Cooling and Thermal-Management of a Vehicle. 98–114 in Wiedemann, J., Hucho, W.-H. (Hrsg.2000), Progress in Vehicle Aerodynamics II–Thermal-Management. Renningen: Expert-Verlag.

    Google Scholar 

  • Buchheim, R., Röhe, H., Wüstenberg, H. (1988): Experiences with Computational Fluid Mechanics in Automotive Aerodynamics. 2nd International ATA Symposium Use of Supercomputers in the European Automotive Industry, Turin, Italy, 1988.

    Google Scholar 

  • Buchheim, R., Röhe, H., Wüstenberg, H. (1989): Strömungsberechnung am Automobil. ATZ, 91, 602–615.

    Google Scholar 

  • Carey, G.F. (1997): Computational Grids: Generation, Adaption and Solution Strategies. Washington DC.: Taylor and Francis Publishers.

    MATH  Google Scholar 

  • Chapman, D.R. (1979): Computational Aerodynamics Development and Outlook. AIAA Journal, 17, 1293–1313.

    Article  MATH  Google Scholar 

  • Davidson, L., Farhanieh, B. (1992): CALC-BFC: A Finite-volume Code Employing Collocated Variable Arrangement and Cartesian Velocity Components for Computation of Fluid Flow and Heat Transfer in Complex Three-dimensional Geometries. Rep. 92/4, Dept. Of Thermo and Fluid Dynamics, Chalmers University of Technology, Götheborg, Schweden.

    Google Scholar 

  • Decker, F., Körner, M. (2002): Simulation der Bremsenanströmung des VW Phaeton. VDI Bereichte 1701, Düsseldorf: VDI-Verlag.

    Google Scholar 

  • Dilgen, P.G. (1995): Berechnung der abgelösten Strömung um Kraftfahrzeuge: Simulation des Nachlaufes mit einem inversen Panel-Verfahren. VDI Bericht Nr. 256, Reihe 7, Düsseldorf: VDI-Verlag.

    Google Scholar 

  • Dilgen, P.G., PAPENFUß, H.-D., Gersten, K. (1991): Berechnung dreidimensionaler abgelöster Strömungen mit Hilfe der Zonenmethode im Hinblick auf die Kraftfahrzeugaerodynamik. DGLR-Bericht 90–06, 236–240.

    Google Scholar 

  • Eichlseder, W., Hager, J., Raup, M., Dietz, S. (1997): Auslegung von Kühlsystemen mittels Simulationsrechnung, ATZ, 99, 638–647.

    Google Scholar 

  • Emmenthal, K.-D. (1974): Verfahren zur Auslegung des Wasserkühlsystems von Kraftfahrzeugen. Dissertation RWTH Aachen.

    Google Scholar 

  • Fanger, P.O. (1970): Thermal Comfort. Analysis and Application in Environmental Engineering. Kopenhagen: Danish Technical Press, 1970.

    Google Scholar 

  • Fowcs-Williams, J.E., Hawkins, D.L. (1969): Sound Generated by Turbulence and Surfaces in Arbitrary Motion, Phil. Trans. of the Royal Society of London, Series A, 321–342, vol. 264.

    Article  Google Scholar 

  • Fletcher, C.A.J. (1988): Computational Techniques for Fluid Dynamics. Berlin: Springer-Verlag.

    Book  MATH  Google Scholar 

  • Foster, I.T. (1995): Designing and Building Parallel Programs. Reading, Ma.: Addison-Wesley Publishing Company.

    MATH  Google Scholar 

  • Fujitano, K., Himeno, R. (1991): A CAD Data Oriented Grid Generating System and its Application to Automotive Aerodynamics. In A.S. Arcilla et al. (Eds. 1991): Numerical Grid Generation in Computational Fluid Dynamics and Related Fields. Amsterdam: Elsevier Science Publishers B.V.

    Google Scholar 

  • Hager, J., Marzy, R., Reitbauer, R., (2000): Beschleunigung des Entwicklungsprozesses von Kraftfahrzeugen durch die Simulation des Wärmemanagements, Wärmemanagement des Kraftfahrzeuges II, Renningen: Expert-Verlag.

    Google Scholar 

  • Hanjalic, K., Launder, B.E. (1972): A Reynolds-stress Model of Turbulence and its Application to Thin Shear Flows. Journal of Fluid Mechanics, 52, 609.

    Article  MATH  Google Scholar 

  • Hardin, J.C., Pope, D.S., (1994): An Acoustic/Viscous Splitting Technique for Computational Aeroacoustics. Theoretical and Computational Fluid Dynamics, 6, 323–340.

    Article  MATH  Google Scholar 

  • Hendriana, D., Sandeep, D.S., Schiemann, M. K. (2003): On Simulation Passenger Car Side Window Buffeting: SAE-Paper 2003–01-1316. Warrendale, Pa.: SAE.

    Book  Google Scholar 

  • Hopf, A., Gauch, A. 2000: Numerische Simulation der Bremsenkühlung mit CFD und FEM. VDI Berichte 1559, Düsseldorf: VDI-Verlag, 209–228.

    Google Scholar 

  • Höld, R., Brenneis, A., Eberle, A., Schwarz, V., Siegert, R. (1999): Numerical Simulation of Aero-acoustic Sound Generated by Generic Bodies Placed on a Plate: Part I–Prediction of Aeroacoustic Sources, AIAA Paper 99–1896.

    Google Scholar 

  • Hucho, W.-H., Sovran, G. (1993): Aerodynamics of Road Vehicles. Annual Review of Fluid Mechanics, 25, 487–537.

    Article  Google Scholar 

  • Hucho, W.-H. (2002): Aerodynamik der stumpfer Körper. Braunschweig, Wiesbaden: Vieweg-Verlag,

    Book  Google Scholar 

  • Hucho, W.-H. (2003): Aerodynamics of Road Vehicles–a Challenge for Computational Fluid Dynamics. Proceedings of the 1st European Automotive CFD Conference, Bingen, Germany, 25–26 June, 2003.

    Google Scholar 

  • Jehle, E. (2000): Numerische Simulation und topologische Untersuchung eines 3D-Strömungsfelds um ein realistisches Fahrzeug unter Berücksichtigung der Kühlluft. VDI Berichte 1559, Düsseldorf: VDI-Verlag, 819–846.

    Google Scholar 

  • Karin, S., Smith, N.P. (1987): The Supercomputer Era. New York: Harcourt Brace Jovanovich.

    Google Scholar 

  • Kataoka, T., China, H., Nakagawa, K. (1991): Numerical Simulation of Road Vehicle Aerodynamics and Effect of Aerodynamic Devices. SAE-Paper 910597. SAE, Warrendale, Pa.: SAE.

    Book  Google Scholar 

  • Khandia, Y., Mosquera, A.A., Butler, M.J. (2000): Efective Use of CFD in Vehicle Aerodynamics. 3rd MIRA International Vehicle Aerodynamics Conference, 18–19 October. 2000.

    Google Scholar 

  • Kleber, A. (2003): CFD as an Integrated Part of Aerodynamic Development of the Opel Eco-Speedster. 27–36 in Seibert, K.W., Hanna, R.K. (Eds. 2003): Proceedings of the 1st European Automotive CFD Conference, Bingen, Germany, 25–26.6. 2003.

    Google Scholar 

  • Kopp, S., Kleber, A. (2003): Die Aerodynamik des Eco-Speedster: Das Ergebnis eines effizienten Zusammenspiels von Styling, Aerodynamik und CFD. 383–397 in Bargende, M., Wiedemann, J. (Hrsg. 2003): 5. Internationales Stuttgarter Symposium Kraftfahrwesen und Verbrennungsmotoren. Renningen: Expert-Verlag.

    Google Scholar 

  • Krajnovic, S., Davidson, L. (2001): Large Eddy Simulation of the Flow Around Simplified Car Model. SAE SP-1600, 155–165. Warrendale, Pa.: SAE.

    Google Scholar 

  • Krajnovic, S., Davidson, L. (2004): Large Eddy Simulation of the Flow Around a Ground Vehicle Body. SAE SP-1874, 5–14. Warrendale, Pa.: SAE.

    Google Scholar 

  • Kumarasamy, S., Karbon, K. (1999): Aeroacoustics of an Automoblie A-Pillar Rain Gutter: Computational and Experimental Study. SAE SP-1441, 275–284. Warrendale, Pa.: SAE.

    Book  Google Scholar 

  • Larsson, L., Broberg, L., Janson, L.-E. (1991): A Zonal Method for Predicting External Automobile Aerodynamics, SAE-Paper 91059. Warrendale, Pa.: SAE.

    Book  Google Scholar 

  • Launder, B.E., Spalding, D.B. (1974): The Numerical Computation of Turbulent Flow. Comp. Meth. in Appl. Mech. and Eng., Vol. 3, 269.

    Article  MATH  Google Scholar 

  • Launder, B.E. (1991): Current Capabilities for Modelling Turbulence in Industrial Flows. Applied Scientific Research, 48, 247–269.

    Article  MATH  Google Scholar 

  • Li, Y., Kamioka, T., Nouzawa, T., Nakamura, T., Okada, Y., Ichikawa, N. (2003): Evaluation of Aerodynamic Noise Generated in Production Vehicle Using Experiment and Numerical Simulation. SAE SP-1786, 309–316. Warrendale, Pa.: SAE.

    Book  Google Scholar 

  • Lighthill, J.M. (1952): On Sound Generated Aerodynamically: 1. General Theory, Proceedings of the Royal Society of London, Series A, 211, 564–587.

    Google Scholar 

  • Lührmann, L. (2003): Chancen und Grenzen der virtuellen Aerodynamik. Fahrzeugerprobung–von der Straße in den Rechner. Haus der Technik, 12–13 März, 2003, München.

    Google Scholar 

  • Lumley, J. (1992): Turbulence Modelling. 1381–1392 in 3rd International Conference, Innovation and Reliability in in Automotive Design and Testing, Florence, Italy, 8–10 April.

    Google Scholar 

  • Marzy, R., Hager, J., Reitbauer, R. (2000): Integration von 1-D und 3-D Simulationsmodellen im Bereich des Wärmemanagements anhand typischer Applikationen. VDI Bereichte 1559, Düsseldorf: VDI-Verlag, 869–886.

    Google Scholar 

  • Mönkediek, Th. (2000): Numerische Auslegung des Systems Klimaanlage und Luftführungen beim Audi A3. Interner Bericht, AUDI AG, Ingolstadt.

    Google Scholar 

  • Mönkediek, Th., Kobs, Th., Wachsmann, E. (2002): Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Defrostung beim Audi A3. Interner Bericht, AUDI AG, Ingolstadt.

    Google Scholar 

  • Müller, U., Klingebiel, F. (1999): Simulation von Motorschmier- und Motorkühlkreisläufen. 634–646 in Bargende, M., Widemann, J. (Hrsg. 1999): 3. Stuttgarter Symposium Kraftfahrwesen und Verbrennungsmotoren. Renningen Malmsheim: Expert-Verlag.

    Google Scholar 

  • Neves, K. W. (1988): Supercomputer Architecture. Computational Fluid Dynamics: Algorithms and Supercomputers. AGARDOGRAPH No. 311. Nölting, S. (2000): Application of Lattice-based Simulation in Automobile Engineering: External Flow, Aeroacoustics and Internal Flow. In Kobayashi, T., Ahmed, S.R. (Eds. 2000), Proceedings of the Workshop on CFD in Automobile Engineering, Stuttgart.

    Google Scholar 

  • Orszag, S.A., Borue, V., Flannery, W.S., Tomboulides, A.G. (1997): Recent Successes, Current Problems, and Future Prospects of CFD. AIAA-Paper No. AIAA 97–0431.

    Google Scholar 

  • Papenfuß, H.-D., Dilgen, P. (1993): Three-dimensional Separated Flow Around Automobiles with Different Rear Profile. Application of the Zonal Method. 241–248 in Gersten, K. (Ed. 1993): Physics of Separated Flows–Numerical, Experimental and Theoretical Aspects, Wiesbaden, Braunschweig: Vieweg-Verlag.

    Google Scholar 

  • Peterson, V.L., Kim, J., Holst, T.L., Deiwert, G.S., Cooper, D.M., Watson, A.B., Bailey, F.R. (1989): Supercomputer requirements for selected disciplines important to aerospace. Proceedings of IEEE, Vol.77, No. 7, 1038.

    Article  Google Scholar 

  • Rodi, W. (1976): A New Algebraic Relation for the Reynolds Stresses. Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik (ZAMM), 56, 219–221.

    Article  Google Scholar 

  • Rodi, W. (1980): Turbulence Models and their Application in Hydraulics. International Association for Hydraulic Research (IAHR), Delft.

    Google Scholar 

  • Rotta, J.C. (1972): Turbulente Strömungen, Stuttgart: Teubner-Verlag.

    Book  MATH  Google Scholar 

  • Schlichting, H., Truckenbrodt, E. (1959): Aerodynamik des Flugzeuges. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag.

    Book  MATH  Google Scholar 

  • Schlichting, H., Gersten, K. (1997): Grenzschicht-Theorie, 9. Aufl. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag.

    Book  MATH  Google Scholar 

  • Schulz, M., Reck, F., Bartelheimer, W., Ertl, T. (1999): Interactive Visualization of Fluid Dynamics Simulations in Locally Refined Cartesian Grids. Proceedings Visualization ’99, IEEE.

    Google Scholar 

  • Seibert, W., Lanfrit, M., Hupertz, B., Krüger, L. (2002): A Best-practice for High Resolution Aerodynamic Simulation Around a Production Car Shape. 4th MIRA International Vehicle Aerodynamics Conference, Warwick.

    Google Scholar 

  • Siegert, R., Schwarz, V., Reichenberger J. (1999): Numerical Simulation of Aeroacoustic Sound Generated by Generic Bodies Placed on a Plate: Part II–Prediction of Radiated Sound Pressure, AIAA Paper 99–1895.

    Google Scholar 

  • Smagorinsky, J. (1963): General Circulation Experiments with the Primitive Equations. Month. Weather. Rev., 93, 99–165.

    Article  Google Scholar 

  • Spalart, P.R., Jou, W-H., Strelets, M., Allmaras, S.R. (1997): Comments on the Feasibility of LES for Wings, and on a Hybrid RANS/LES Approach. Proceedings of the 1st AFOSR International Conference on DNS/LES. Lousiana Tech. University, Ruston, Lousiana, USA, Aug. 4–8, 1997

    Google Scholar 

  • Spalart, P.R. (1999): Strategies for Turbulence Modelling and Simulations. In W. Spalart, P.R (Eds. 1999): Engineering Turbulence Modelling and Experiments. Elsevier Science.

    Google Scholar 

  • Speziale, C.G. (1998): Turbulence Modelling for Time-Dependent RANS and VLES: A Review. AIAA Journal, 36, No. 2, Feb. 1998.

    Google Scholar 

  • Spindler, T., Stetter, H. (2000): Numerische Simulation und Messung der Einflüsse des Kraftfahrzeuglüfters auf die Motorraumdurchströmung. VDI Berichte 1559, Düsseldorf: VDI-Verlag, 789–817.

    Google Scholar 

  • Spindler, T. (2005): Numerische und Experimentelle Untersuchung der Durchströmung von Kraftfahrzeuglüftern. Dissertation Universität Stuttgart.

    Google Scholar 

  • Thompson, J.F., Soni, B.K., Weatherhill, N.P. (Eds, 1998): Handbook of Grid Generation. Boca Raton, London, New York: CRC Press.

    Google Scholar 

  • TOP 500, (2003): Liste der Supercomputer erstellt durch Rechenzentrum der Universität Mannheim.

    Google Scholar 

  • Tropea, C. (2004): Characterisation of Unsteady Flows. 19–44 in Wiedemann, J., Hucho, W.-H. (Hrsg. 2004): Progress in Vehicle Aerodynamics III–Unsteady Flow Effects. Renningen: Expert-Verlag.

    Google Scholar 

  • Vandromme, D. (1995): Overview of Turbulence Models for CFD in Industry. Industrial Computational Fluid Dynamics, Lecture Series 1995–03, von Kármán Institute for Fluid Dynamics, Brussels, Belgium.

    Google Scholar 

  • Watanabe, T. (1995): Present and Future of High Performance Computing. NEC User Group Meeting, NEC Corporation, Tokyo.

    Google Scholar 

  • Werner, F., St. Frik, St., Kleber, A., Viehl, M. (2002): CFD–ein integraler Bestandteil der Fahrzeugentwicklung am Beispiel des neuen OPEL VECTRA. VDI Berichte 1701, Düsseldorf: VDI-Verlag.

    Google Scholar 

  • Wiedemann, J., Hucho, W.-H., (Eds. 2004): Progress in Vehicle Aerodynamics III–Unsteady Flow Effects. Renningen: Expert-Verlag.

    Google Scholar 

  • Woschni, G. (1971): Die Berechnung der Wandwärmeverluste und der thermischen Belastung der Bauteile von Dieselmotoren. MTZ, 31, 491–499.

    Google Scholar 

  • Zörner, C., Dietz, S. (2000): Aeroakustik-Entwicklung bei Audi. Tagungsband Aeroakustik–Schallerzeugung, Geräuschminderung und akustische Messungen in Strömungen, Essen: Haus der Technik.

    Google Scholar 

Download references

Authors
  1. Syed R. Ahmed
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. Ludger Lührmann
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Editor information

Wolf-Heinrich Hucho

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2005 Springer Fachmedien Wiesbaden

About this chapter

Cite this chapter

Ahmed, S.R., Lührmann, L. (2005). Numerische Verfahren. In: Hucho, WH. (eds) Aerodynamik des Automobils. ATZ/MTZ-Fachbuch. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-663-09217-9_16

Download citation

Publish with us

Policies and ethics

Search

Navigation