Experimental Investigation of the Flow Field of a Notchback and Estate Back Full-Scale DrivAer Model with Ground Simulation

Kurzfassung

Die zeitgemäße aerodynamische Entwicklung von Kraftfahrzeugen erfolgt in heutigen Automobil- Windkanälen im Maßstab 1:1 und virtuell mit Hilfe von Strömungssimulationen mittels CFD. Zur Validierung der verwendeten CFD-Methoden werden entsprechende Windkanalmessdaten benötigt. Um die Ergebnisse unterschiedlicher CFD-Methoden konsistent vergleichen und einordnen zu können wurde sich auf eine von Heft 2012 vorgestellte generische Fahrzeuggeometrie, das sogenannte DrivAer Modell, verständigt. Das DrivAer Modell hat die geometrischen Proportionen eines PKWs der Mittelklasse und ist modular aufgebaut. Diese Modulbauweise ermöglicht es, verschiedene Karosserieformen darzustellen. Die für das industrielle Umfeld interessantesten Konfigurationen sind dabei das Stufen- und das Vollheck. Die jeweiligen CFD-Tools müssen in der Lage sein, die durch die verschiedenen Heckformen induzierten Strömungsfelder hinreichend genau abbilden zu können. Um sich möglichst auf den Einfluss der Grundform des Fahrzeugs zu begrenzen, wurde zur Vereinfachung die Fahrzeugkonfiguration mit glattem Unterboden und geschlossenen Kühlluftein- und auslässen gewählt. Die für die Vergleichbarkeit von Prüfstandsversuch und Straßenfahrt wichtige Raddrehung wird mit berücksichtigt. Es hat sich bereits gezeigt, dass die Konfiguration mit glattem Unterboden bei der Vollheckvariante zu einem nach oben ausgerichteten Nachlauf mit erhöhtem Luftwiderstand führt. Daher wird zusätzlich der Einfluss einer Spoilerlippe am Ende des Diffusors auf den Nachlauf des Vollhecks untersucht. Im Vergleich zur Änderung der Heckform muss der Einfluss einer solch kleinen Variation der Geometrie ebenfalls von den verwendeten CFD Methoden erfasst werden können und stellt einen weiteren Validierungsfall dar. Die Verfügbarkeit von Messdaten mit Bodensimulation und drehenden Rädern ist bisher nur eingeschränkt verfügbar und soll durch diese Arbeit ergänzt werden.