Ilmenauer Fass und Passagierkabinen

Sabine Scherge

Ilmenauer Fass

Die Rayleigh-Bénard-Konvektion ist ein klassisches Problem der Strömungsmechanik, wobei ein Gas oder eine Flüssigkeit zwischen zwei horizontalen Platten von unten erhitzt und von oben gekühlt wird. Bei einer ausreichend hohen Temperaturdifferenz tritt turbulente Konvektion auf, in der sich große Strukturen aus den thermischen Grenzschichten an den Heiz- und Kühlplatten lösen, die Wärme in die Kernregion transportieren. Derartige Strömungsstrukturen bilden sich auch in der thermischen Konvektion in  Räumen und Kabinen von Flugzeugen und Zügen, wobei dabei die Personen in diesen Umgebungen Wärme abgeben, die konvektiv zur kühleren Decke transportiert wird.

Für nähere Informationen über die Forschungsanlage "Ilmenauer Fass" besuchen Sie uns bitte auf

www.ilmenauer-fass.de

Passagierkabinen

Während der Schwerpunkt der experimentellen Untersuchungen der Rayleigh-Bénard-Konvektion im Ilmenauer Fass, in denen das Geschwindigkeitsfeld mittels Particle Image Velocimetry (PIV) bestimmt wird, auf der Analyse der großskaligen Strömungsstrukturen sowie deren Wechselwirkung mit den thermischen und viskosen Grenzschichten und dem konvektiven Wärmetransport liegt, widmen sich mit Verfahren der „Computational Fluid Dynamics (CFD)“ durchgeführte Strömungsberechnungen der Luftströmung und Temperaturverteilung im Kabineninnenraum  der Wärmeaustauscheffizienz von Belüftungstechniken und dem thermischen Komfort der Passagiere.

Stumpfe Körper und Fahrzeuge

Ferrari-ModellClaus Wagner
ICEClaus Wagner

Stumpfe Körper und Fahrzeuge

Die Aerodynamik spielt bei der Auslegung von Kraft- und Schienenfahrzeugen eine entscheidende Rolle. In Zukunft werden die aerodynamischen Eigenschaften in der Entwicklungsphase der Fahrzeuge vermehrt mit numerischen Strömungssimulationen (CFD) vorausbestimmt, um die heutzutage noch hohen Kosten zu senken und die Entwicklungszeiten zu verkürzen. Die hier durchgeführten Strömungsberechnungen an detailreichen, realen Konfigurationen (rechts) dienen sowohl der Erfassung von grundlegenden Strömungsphänomenen als auch der Bestimmung von Widerstand- und Auftriebskräften, die die Effizienz und die Fahrstabilität der Fahrzeuge entscheidend beeinflussen. Die Zuverlässigkeit derartiger Strömungsberechnungen wird durch Vergleich mit Strömungsfeldmessungen überprüft. Hierfür werden Messungen mittels Particle Image Velocimetry an verkleinerten, detailgetreuen Modellen im Windkanal durchgeführt .