Kennfelder

Wesentliches Ziel des Projektes ist die Ableitung von einfach handhabbaren Kennlinien („1D-Modellen“) aus komplexen, drei-dimensionalen Simulationsmodellen. Dadurch soll sichergestellt werden, dass die Ergebnisse innovativer Simulationsmethoden möglichst früh im Entwicklungsprozess eingesetzt werden können. Wesentlicher Bestandteil von Klimaaggregaten in Schienenfahrzeugen sind Radialventilatoren, welche die im Klimasystem des Fahrzeugs auftretenden Druckverluste kompensieren. Im Rahmen des UPSIM1D Projekts wird ein handelsüblicher Radialventilator – wie er üblicherweise in Klimaaggregaten verwendet wird – untersucht.

Üblicherweise wird das strömungstechnische Verhalten derartiger Ventilatoren durch Volumenstrom-Druck Kennlinien beschrieben. Derartige Kennfelder werden durch Messung von Ventilatoren unter genormten Zuströmbedingungen in einem Kammerprüfstand erhalten. Im realen Einsatz des Ventilators können diese „idealen“ Zuströmbedingungen natürlich nur bedingt eingehalten werden, weshalb die auf diese Weise aufgezeichneten Normkennfelder das Betriebsverhalten des Ventilators in der Einbausituation in einem Klimagerät nur bedingt beschreiben. Die Erfassung von Kennfeldern unter Berücksichtigung verschiedener Einbausituationen – das bedeutet modifizierte Zu- und Abströmbedingungen – in das Klimagerät ist das vorrangige Projektziel. Zur Erfassung der Kennfelder wird dabei – im Gegensatz zu den Norm- messungen – die dreidimensionale Strömungssimulation (CFD Computational Fluid Dynamics) herangezogen.

Ventilatorkennlinie