Thermodynamische Simulation

Um die Wärmeübergänge und Kühlmittelströme in einem komplexen Fahrzeugsystem zu simulieren, benötigt man mehr als Software. Damit im Fahrzeug an jedem Ort die richtige Temperatur herrscht, gilt es zunächst, thermodynamische Systeme richtig zu modellieren und dann die im späteren Betrieb herrschenden Strömungen korrekt zu berechnen. Das dafür erforderliche Know-how sitzt in den Köpfen der Ingenieure bei TheSys.

Ist Erfahrung bei der mathematischen Abbildung physikalischer Vorgänge unverzichtbar, so ist es doch spezielle Software, die dazu beiträgt, diese Modellbildung zeit- und kosteneffizient zu gestalten. Besonders kritisch ist die Beschreibung der Schlüsselkomponente Wärmeüberträger. Bei TheSys erfolgt dieser Schritt mit Hilfe des im Haus entwickelten Programms „TheSim“.

Besonders spannend wird die darauf folgende Simulation des Gesamtsystems, wenn nicht einzelne stationäre Betriebspunkte, sondern das Verhalten unter realen Lastkollektiven untersucht wird. TheSys hat beispielsweise das gesamte Kühlsystem eines Linienbusses im Fahrbetrieb simuliert. Mit solchen Untersuchungen sind Aussagen über die optimale Bauteildimensionierung möglich – das spart nicht nur Kosten, sondern auch ökologische Ressourcen.

Die reale Welt ist dreidimensional. Ab einem gewissen Punkt in der Entwicklung muss daher jedes Bauteil, jede Komponente und jedes System in seiner Einbausituation betrachtet werden. Lokale Wärmeübergangskoeffizienten, die Gleichverteilung der Fluidströme auf ihrem Weg durch den Wärmeübertrager, die Strömung der Kühlluft durch den Vorderwagen eines Fahrzeugs, die Strömung der Fluide durch die hydraulischen Kreisläufe: all dies wird in der 3D-CFD-Simulation sichtbar und beeinflussbar.

Axel Fezer
Für mich sind Modellierung und Berechnung kein Selbstzweck, auch wenn mich höhere Mathematik fasziniert. Am Ende muss sich jedes Modell an der Realität bewähren und Innovation beschleunigen.
Axel Fezer TheSys GmbH

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