CAE: Virtual-Wind-Tunnel-Software zur schnellen und genauen Simulation externer Aerodynamik

Simulation im Kanal

Modellierungsoberfläche der Virtual-Wind-Tunnel-Lösung von Altair Bild: Altair Mit Hyper Works Virtual Wind Tunnel lassen sich das Strömungsfeld und der Strömungsabriss mit hoher Genauigkeit vorhersagen Lx Sim hat den über Hyper Works verfügbaren Virtual Wind Tunnel für die Auslegung eines aerodynamischen Fahrradhelmes genutzt Bild: Lx Sim/Louis Garneau
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Das Unternehmen Altair stellt Hyperworks Virtual Wind Tunnel vor, eine vertikale Anwendung zur Verbesserung von Windkanalsimulationen für die Automobilindustrie.

Dieser Beitrag stammt von der Altair Engineering GmbH, Böblingen

Hyperworks Virtual Wind Tunnel verwendet verschiedene, hochmoderne Technologien von Altair – von fortschrittlicher Vernetzung bis hin zu hochauflösenden Computational Fluid Dynamics (CFD) Simulationen. Das Softwarewerkzeug wurde mit einem intuitiven und stark automatisierten Benutzerinterface ausgestattet und ermöglicht einen effizienten Arbeitsablauf. Hyperworks Virtual Wind Tunnel bietet einen neuen Level an Genauigkeit und Geschwindigkeit bei der Vorhersage der externen Aerodynamikeigenschaften eines Fahrzeuges.
Die Simulation externer Aerodynamik spielt in der modernen Fahrzeugentwicklung eine wichtige Rolle. Durch die aerodynamischen Kräfte werden der Treibstoffverbrauch eines Fahrzeuges, die Stabilität, die Motorkühlung, die Innenraumgeräusche und die Scheibenwischereigenschaften beeinflusst. Windkanalsimulationen unter Verwendung von Computational Fluid Dynamics (CFD) ermöglichen es den Ingenieuren, diese aerodynamischen Kräfte zu untersuchen und dadurch die Anzahl der während einer Fahrzeugentwicklung erforderlichen physikalischen Windkanalversuche zu redu- zieren.
„Benchmark Tests zum Hyperworks Virtual Wind Tunnel verdeutlichen, dass Altairs Technologie mit aktuellen Windkanalergebnissen hervorragend korreliert“, sagte Dr. Farzin Shakib, Vice President of CFD-Technology bei Altair. „Wir gehen davon aus, dass die Einfachheit, die Flexibilität, die Genauigkeit und die Geschwindigkeit von Hyperworks Virtual Wind Tunnel dazu beitragen werden, dass die Lösung nicht nur in der Automobilindustrie geschätzt wird, sondern auch in anderen Bereichen, wo externe Aerodynamiksimulationen eine entscheidende Rolle spielen, wie beispielsweise in der Architektur, im Bauwesen oder in der Windturbinenentwicklung.“
Entscheidend: der CFD-Solver
Kern der Lösung bildet Acusolve, Altairs CFD-Solver, der sich durch seine Geschwindigkeit, Skalierbarkeit, Robustheit und Genauigkeit auszeichnet. Acusolves moderne Technologie zur Modellierung von Turbulenzen ermöglicht es Hyperworks Virtual Wind Tunnel, das Strömungsfeld und den Strömungsabriss unter Verwendung von stationären und transienten Simulationen schneller und mit höherer Genauigkeit vorherzusagen. Die Lösung von Fluid-Struktur-Interaktion von Acusolve bietet durch die Berücksichtigung der Strukturflexibilität realistischere und umfassendere virtuelle Windkanalsimulationen für die Automobilindustrie.
„Wir bevorzugen Acusolve zur Berechnung externer Aerodynamik. Acusolve macht es uns deutlich einfacher, bei der Simulation externer Aerodynamik präzise Ergebnisse für Luftwiderstandsmessungen zu erhalten“, sagte Geneviève Dutil, Präsident des Engineering- und Dienstleistungsunternehmens Lx Sim.
Ein weiterer Vorteil von Hyperworks Virtual Wind Tunnel liegt in seinen modernen Vernetzungsmöglichkeiten. Aufbauend auf einer leistungsstarken Vernetzungstechnologie bietet die Software einen schnellen, vollständig automatisierten, unstrukturierten Vernetzer mit Grenzflächenmodellierung. Eine Volumenvernetzung für eine externe aerodynamische Analyse von Fahrzeugen – inklusive Fahrwerk, Unterbodenbereich und Grenzschichten – kann in weniger als zwei Stunden fertiggestellt werden. Der CFD-Solver ist äußerst tolerant gegenüber der Elementqualität und kann mit stark verzerrten Elementen, die in komplexen Geometrien unvermeidlich sind, umgehen. Die Flexibilität des Solvers beseitigt den zeitintensiven Arbeitsschritt der Netzoptimierung, die oftmals bei anderen Lösungen erforderlich ist und reduziert die Vernetzungszeit deutlich.
Di9e Berechnugssoftware bietet eine benutzerfreundliche, intuitive Umgebung und einen stark automatisierten Setup-Prozess. Die Simulationen können direkt an Hochleistungscomputersysteme abgeschickt werden.
Altair, Tel.: 07031 62080 bromberger@altair.de
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