Blanke, Cornelia (2009)
Modellierung und numerische Simulation des Aufheizverhaltens von PKW-Bauteilen und -Karossen in Trocknern.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung
Kurzbeschreibung (Abstract)
Die Arbeit entstand in den Jahren 2005 bis 2008 während meiner Anstellung als Doktorandin im Bereich der Simulation Lackiertechnik bei der DaimlerChrysler AG (seit Oktober 2007: Daimler AG). Inhaltlich geht es um die Entwicklung einer Vorgehensweise zur Berechnung der Aufheizung von unlackierten Rohbaukarossen in industriellen Lacktrocknern. Dieser Teilaspekt des Lacktrocknungsprozesses ist durch das komplexe Zusammenspiel einer turbulenten Luftströmung mit allen drei Arten der Wärmeübertragung (d.h. konvektiv, radiativ und konduktiv) gekennzeichnet. Nach einer kurzen Einführung in den Lackierprozess der Automobilproduktion werden deshalb die zum Verständnis der Arbeit notwendigen physikalischen und numerischen Grundlagen vorgestellt sowie die kommerziellen Strömungslöser StarCD und Fluent miteinander verglichen. Ausgestattet mit diesen Werkzeugen wird dann anhand mehrerer vereinfachter Geometrien die grundlegende Modellbildung untersucht. Neben der generellen Leistungsfähigkeit der beiden ausgewählten Softwarepakete werden dabei vor allem die Vernetzung der Geometrie, die Verfahren zur Diskretisierung der verschiedenen Terme aus den Differenzialgleichungen und die Modellierung der Turbulenzeigenschaften analysiert. Auf diese Weise kann schließlich eine Zusammenstellung der wichtigsten Kriterien, die bei der Modellierung und Simulation von Aufheizprozessen zu beachten sind, hergeleitet werden. Um die Praxistauglichkeit der Vorgehensweise zu prüfen, wird mit Hilfe der gewonnenen Erkenntnisse die Aufheizung einer E-Klasse-Fahrertür in einem Technikumstrockner simuliert. Aufgrund der komplizierten Geometrie, den damit verbundenen Schwierigkeiten bei der Generierung von Rechennetzen und den am Aufheizprozess beteiligten Prozessstoffen entsteht hierbei eine neue Komplexität, die es erforderlich macht, die Methoden zu überdenken und weiterzuentwickeln. Da gleichzeitig auch die Anforderungen an die Hardware stark ansteigen, wurde die Berechnung ganzer Karossen in realen Produktionstrocknern extern beauftragt. Die ersten Zwischenergebnisse aus diesen Projekten bilden den Abschluss der Arbeit.
| Typ des Eintrags: | Dissertation | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Erschienen: | 2009 | ||||
| Autor(en): | Blanke, Cornelia | ||||
| Art des Eintrags: | Erstveröffentlichung | ||||
| Titel: | Modellierung und numerische Simulation des Aufheizverhaltens von PKW-Bauteilen und -Karossen in Trocknern | ||||
| Sprache: | Deutsch | ||||
| Referenten: | Schäfer, Prof. Dr. Michael ; Stephan, Prof. Dr.- Peter ; Weiss, Prof. Dr, Daniel | ||||
| Publikationsjahr: | 16 Mai 2009 | ||||
| Ort: | Darmstadt | ||||
| Verlag: | Technische Universität | ||||
| Datum der mündlichen Prüfung: | 28 Januar 2009 | ||||
| URL / URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-13869 | ||||
| Kurzbeschreibung (Abstract): | Die Arbeit entstand in den Jahren 2005 bis 2008 während meiner Anstellung als Doktorandin im Bereich der Simulation Lackiertechnik bei der DaimlerChrysler AG (seit Oktober 2007: Daimler AG). Inhaltlich geht es um die Entwicklung einer Vorgehensweise zur Berechnung der Aufheizung von unlackierten Rohbaukarossen in industriellen Lacktrocknern. Dieser Teilaspekt des Lacktrocknungsprozesses ist durch das komplexe Zusammenspiel einer turbulenten Luftströmung mit allen drei Arten der Wärmeübertragung (d.h. konvektiv, radiativ und konduktiv) gekennzeichnet. Nach einer kurzen Einführung in den Lackierprozess der Automobilproduktion werden deshalb die zum Verständnis der Arbeit notwendigen physikalischen und numerischen Grundlagen vorgestellt sowie die kommerziellen Strömungslöser StarCD und Fluent miteinander verglichen. Ausgestattet mit diesen Werkzeugen wird dann anhand mehrerer vereinfachter Geometrien die grundlegende Modellbildung untersucht. Neben der generellen Leistungsfähigkeit der beiden ausgewählten Softwarepakete werden dabei vor allem die Vernetzung der Geometrie, die Verfahren zur Diskretisierung der verschiedenen Terme aus den Differenzialgleichungen und die Modellierung der Turbulenzeigenschaften analysiert. Auf diese Weise kann schließlich eine Zusammenstellung der wichtigsten Kriterien, die bei der Modellierung und Simulation von Aufheizprozessen zu beachten sind, hergeleitet werden. Um die Praxistauglichkeit der Vorgehensweise zu prüfen, wird mit Hilfe der gewonnenen Erkenntnisse die Aufheizung einer E-Klasse-Fahrertür in einem Technikumstrockner simuliert. Aufgrund der komplizierten Geometrie, den damit verbundenen Schwierigkeiten bei der Generierung von Rechennetzen und den am Aufheizprozess beteiligten Prozessstoffen entsteht hierbei eine neue Komplexität, die es erforderlich macht, die Methoden zu überdenken und weiterzuentwickeln. Da gleichzeitig auch die Anforderungen an die Hardware stark ansteigen, wurde die Berechnung ganzer Karossen in realen Produktionstrocknern extern beauftragt. Die ersten Zwischenergebnisse aus diesen Projekten bilden den Abschluss der Arbeit. |
||||
| Alternatives oder übersetztes Abstract: |
|
||||
| Freie Schlagworte: | Simulation, CFD, Strömungsmechanik, Thermodynamik, Lackierprozess | ||||
| Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau | ||||
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 16 Fachbereich Maschinenbau 16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet für Numerische Berechnungsverfahren im Maschinenbau (FNB) |
||||
| Hinterlegungsdatum: | 02 Jun 2009 08:35 | ||||
| Letzte Änderung: | 26 Aug 2018 21:25 | ||||
| PPN: | |||||
| Referenten: | Schäfer, Prof. Dr. Michael ; Stephan, Prof. Dr.- Peter ; Weiss, Prof. Dr, Daniel | ||||
| Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: | 28 Januar 2009 | ||||
| Export: | |||||
| Suche nach Titel in: | TUfind oder in Google | ||||
 |
Frage zum Eintrag |
Optionen (nur für Redakteure)
 |
Redaktionelle Details anzeigen |
Drucken
Impressum