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Thermo & Fluid Dynamics

Thermo & Fluid Dynamics

Die Area „Thermo & Fluid Dynamics“ richtet einen gesamtheitlichen Blick auf die thermischen und strömungstechnischen Fragestellungen im und um das System „Fahrzeug“. Die Simulation und Validierung von thermodynamischen Prozessen ermöglicht eine Reduktion des Energieverbrauchs, niedrige Emissionen sowie Kosteneffizienz in der Fahrzeugentwicklung. Die generelle Vorgangsweise in dieser Area liegt darin, unterschiedliche Teilmodelle, z.B. Strömungs- und Wärmeübergangsmodelle, zu erstellen und miteinander zu koppeln, um so die einzelnen Teilbereiche zu einem numerischen Gesamtmodell zusammenzuführen. Für zukünftige Mobilitätskonzepte mit erhöhter Elektrifizierung verschiebt sich der thermodynamische Schwerpunkt vom Verbrennungsmotor auf die thermische Konditionierung von Batterie, Elektromotor, Leistungselektronik und besonders auf den Kabineninnenraum. Die Co-Existenz von Simulation und experimentellem Versuch mit einem abgestimmten Datenaustausch zwischen diesen beiden Welten sind bei der Forschungsarbeit essentiell.

Die Arbeitsinhalte der Area Thermo & Fluid Dynamics gliedern sich in vier Themenbereiche:

  • Aerodynamics & 3D Simulation.
  • Thermal Management & 1D-Simulation.
  • Mobile Air Conditioning
  • Internal Combustion Concepts

Die Gruppe „Testing and Validation“ unterstützt alle vier genannten Themenfelder übergreifend in der Umsetzung.

 

Aerodynamics & 3D Simulation

Der Bereich „Aerodynamics & 3D Simulation“ beschäftigt sich hauptsächlich mit der Reduktion des Treibstoffverbrauchs und der Schadstoffemissionen, beeinflusst durch den aerodynamischen Widerstand von Kraftfahrzeugen. Hierzu wird die Strömung um und durch das Fahrzeug (Motorraum) untersucht und optimiert. Zudem werden die Luftauftriebskräfte und ihre Auswirkung auf die Fahrstabilität untersucht. Ziel  dieses Arbeitsbereiches ist der stetige Ausbau der aerodynamischen Kenntnisse, um das vielfältige Aufgabenspektrum der Fahrzeugaerodynamik bearbeiten zu können. In 2012 wurde mit dem Bereich der Aeroakustik ein weiteres Themenfeld erschlossen...Weitere Informationen

Thermal Management & 1D-Simulation

Unter dem „thermischen Management“ eines Fahrzeuges versteht man die thermodynamische Betrachtung der Zur-Verfügung-Stellung von Energie sowie die Steuerung und Lenkung der Energieflüsse. Die Lösung der Zielkonflikte zwischen dem thermischen Komfort im Innenraum und den Anforderungen an das Antriebskonzept stellen eine große Herausforderung dar. Die Arbeit an schnellen und dennoch genauen Simulationsmodellen für das thermische Management ist ein wichtiger Teil der Forschung in diesem Bereich...Weitere Informationen

Mobile Air Conditioning

Mit der Modell- und Methodenentwicklung im Bereich der Fahrzeugklimatisierung beschäftigt sich der Bereich „Mobile Air Conditioning“. Die Schwerpunkte sind hierbei einerseits die Simulation und Optimierung des konventionellen Kältekreislaufes und die damit verbundene Reduktion des Kraftstoffverbrauches. Andererseits werden aber auch Mehrkreisanlagen zur Batteriekühlung sowie Wärmepumpenanlagen zur effizienten Beheizung von Hybrid- bzw. Elektrofahrzeugen untersucht...Weitere Informationen

Internal Combustion Concepts

Im Bereich Internal Combustion Concepts (ICC) liegt der Fokus auf der Forschung an innovativen Verbrennungskonzepten für PKW- und LKW-Antriebe durch die Optimierung von verbrennungsbeeinflussenden Parametern unter verschiedensten Rahmenbedingungen. Die Ansätze dazu beinhalten innermotorische Maßnahmen, d.h. die Reduktion der Motorrohemissionen durch Weiterentwicklung von Diesel-Brennverfahren unter der Randbedingung eines leistungsfähigen Luftführungssystems aber auch außermotorische Maßnahmen, d.h. Grundsatzentwicklungen zur Abgasnachbehandlung, insbesondere von SCR- (Selective Catalytic Reduction) basierten Systemen...Weitere Informationen

Testing & Validation

Übergreifend über alle Bereiche der Area Thermo & Fluid Dynamics führt die Arbeitsgruppe „Testing and Validation“ anspruchsvolle Messaufgaben sowohl im Rahmen des K2-Förderprogramms als auch als Dienstleister für externe Auftraggeber durch. Für spezielle Messaufgaben wurde ein miniaturisiertes, vielfältig einsetzbares und autonomes Messdatenerfassungssystem (ViFDAQ) entwickelt...Weitere Informationen