Superpočítání pro průmysl www.it4i.cz

Proudění v interiéru vozidla

Popis řešeného problému

Na základě spolupráce se státním podnikem VOZ CZ, s.p., byla provedena počítačová simulace procesu přenosu tepla a proudění vzduchu uvnitř prostoru speciálního vozidla, a to pro případ topení a ochlazování (klimatizace). Pro metodu počítačového modelování byl použit program ANSYS Workbench CFX. Do výpočtu byl zahrnut vliv volného proudění okolo vozidla, vedení tepla stěnami vozidla a proudění vzduchu uvnitř prostoru vozidla. Analýza byla řešena jako časově závislá. Cílem výpočtu bylo naladění výpočtového modelu na hodnoty teplot v zadavatelem definovaných bodech uvnitř kabiny vozidla, které byly získány experimentálně.

Užití CFD analýzy

Tvorba a kvality konečnoprvkové sítě hraje zásadní roli při výpočtech metodou konečných prvků. V řešené problematice je nutné zohlednit jednak proudění uvnitř vozidla, tak i přenos tepla stěnami. Zvláštní pozornost byla věnována konečnoprvkové struktuře tekuté fáze (vzduchu) v blízkosti stěn vozidla. V těchto místech vzniká mezní vrstva, ve které je proudění zásadně ovlivněno viskozitou kapaliny. Při výpočtu proudění v prostoru kabiny bylo uvažováno turbulentní proudění. Pro řešenou úlohu byl použit model turbulence k – ԑ. Ilustrativní obrázek ukazuje proudnice při ohřevu.

Výsledky numerických simulací

Numerické simulace byly laděny pomocí hodnot výkonu dodávaného proudícímu vzduchu výměníkem tepla. Postupným laděním byla docílena dobrá shoda mezi experimentálně zjištěnými a vypočítanými hodnotami teplot v prostoru vozidla.

Partneři