Upfront Simulation durch 1D Modellbildung

Die Kooperationspartner möchten zum Thema „Upfront Simulation“ eine viel versprechende Idee im Bereich Fahrzeugklimatisierung verwirklichen. Aus der mittlerweile auch in der Klimatechnik verbreiteten Methode, 3D-Strömungssimulationen für Klimatisierungskonzepte durchzuführen, sollen einfach handhabbare 1D-Modelle abgeleitet werden. Der Aufwand zur Erstellung physikalischer Berechnungsmodelle im praktischen Einsatz innerhalb eines Entwicklungsprozesses würde dadurch erheblich reduziert werden.

Bei der 3D-Simulation sind detaillierte 3D-CAD-Datensätze aufzuarbeiten. Dabei treten immer wieder erhebliche Probleme mit der Kompatibilität der unterschiedlichen Datenformate auf. Die Berechnungen selbst benötigen mit bis zu einigen Tagen oder sogar Wochen sehr große Zeitspannen. Die 1D-Simulation dagegen begnügt sich mit der Eingabe weniger Zahlenwerte für eine vollständige Modellbeschreibung und liefert in der Regel Ergebnisse schon nach wenigen Minuten.

Konkret soll an einer Auswahl von luftseitigen Komponenten einer Fahrzeug­klimaanlage gezeigt werden, dass eine derartige Methode in der Lage wäre, rasche und zuverlässige Hinweise zur Designoptimierung zu liefern. Exemplarisch wird in diesem Projekt anhand der Modellierung eines Radialventilators die beschriebene Vorgehensweise demonstriert.