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Topologieoptimierung für strömungsführende Bauteile im Fahrzeugentwicklungsprozess

  • Um bei der Produktentwicklung auf die immer höheren Anforderungen wie Effizienz- oder Kostenoptimierung reagieren zu können, stehen die Unternehmen vor der Herausforderung, neue, leistungsfähige Komponenten zu entwickeln. Hierzu müssen geeignete Entwicklungswerkzeuge zur Verfügung stehen. Bei der Auslegung von strömungsführenden Bauteilen wie zum Beispiel Rohrleitungen, Krümmern oder AnsaugstutzenUm bei der Produktentwicklung auf die immer höheren Anforderungen wie Effizienz- oder Kostenoptimierung reagieren zu können, stehen die Unternehmen vor der Herausforderung, neue, leistungsfähige Komponenten zu entwickeln. Hierzu müssen geeignete Entwicklungswerkzeuge zur Verfügung stehen. Bei der Auslegung von strömungsführenden Bauteilen wie zum Beispiel Rohrleitungen, Krümmern oder Ansaugstutzen wird meist auf Standard Konstruktionen zurückgegriffen. Hierzu zählen zum Beispiel gerade Rohre, 90 Grad- Umlenkungen und Diffusoren. Neue Topologieoptimierungsverfahren im Bereich Computational Fluid Dynamics (CFD) bieten die Möglichkeit, solche Bauteile für den jeweiligen Anwendungsfall optimiert zu dimensionieren und somit zu einer Steigerung der Effizienz des Gesamtsystems beizutragen. Darüber hinaus kann die Topologieoptimierung schon in sehr frühen Phasen des Entwicklungsprozesses eingesetzt werden und somit helfen, die Anzahl an Entwicklungsstufen zu reduzieren.show moreshow less
  • This article gives an overview of the method of topology optimization in the field of computational fluid dynamics based on local optimization criteria. The main idea of the method is to prohibit recirculation zones in order to reduce the pressure loss in the whole flow domain. In studies it was shown, that there are many application for this method. On the example of the a distributor nozzle in aThis article gives an overview of the method of topology optimization in the field of computational fluid dynamics based on local optimization criteria. The main idea of the method is to prohibit recirculation zones in order to reduce the pressure loss in the whole flow domain. In studies it was shown, that there are many application for this method. On the example of the a distributor nozzle in a climate system of a truck, the potential of this technique is shown in a practical example. In this example it becomes apparent, that the prohibition of backflow doesn’t optimize only the pressure loss. There is also an improvement of the mass flux distribution at the outlet of the flow domain.show moreshow less

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Metadaten
Document Type:Contribution to a Periodical
Zitierlink: https://opus.hs-offenburg.de/154
Bibliografische Angaben
Title (German):Topologieoptimierung für strömungsführende Bauteile im Fahrzeugentwicklungsprozess
Author:Karl BühlerStaff MemberGND, Gerhard KachelStaff MemberGND, Andreas Gottlieb, Michael QuartiStaff MemberORCiDGND
Date of Publication (online):2012/10/11
First Page:69
Last Page:71
Parent Title (German):Beiträge aus Forschung & Technik
Volume:2012
ISSN:1866-9352
URN:https://urn:nbn:de:bsz:ofb1-opus-1634
Language:German
Inhaltliche Informationen
Institutes:Zentrale Einrichtungen
Institutes:Bibliografie
Journals:Beiträge aus Forschung & Technik
DDC classes:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
GND Keyword:Numerische Strömungssimulation; Produktentwicklung; Topologieoptimierung
Tag:Fahrzeugentwicklungsprozess; strömungsführende Bauteile
Computational Fluid Dynamics
Formale Angaben
Open Access: Open Access 
Licence (German):License LogoVeröffentlichungsvertrag für Publikationen mit Print on Demand