Untersuchung zur Erfassung, Beurteilung und Verbesserung der Stroemungsqualitaet des Mercedes-Benz-Modellwindkanals in Sindelfingen

Abstract

Im MERCEDES-BENZ-Modellwindkanal Sindelfingen wurde eine in erster Linie experimentelle Untersuchung zur Beurteilung und Verbesserung der Stroemungsqualitaet durchgefuehrt. Dies betraf den statischen Druckverlauf in der Messtrecke, die raeumliche Gleichfoermigkeit der mittleren Geschwindigkeit, zeitliche Geschwindigkeitsschwankungen durch Turbulenz oder durch Schwingungen der Kanalluftsaeule und die vorhandene lokale Grenzschichtabsaugung. Im Vorfeld der Experimente wurden der Auffaengerquerschnitt und die Beruhigungskammereinbauten ueberprueft bzw. neu ausgelegt und kritische Geschwindigkeiten sowie Druckverluste in der gesamten Anlage berechnet. Bei den Messungen, die ohne Fahrzeugmodell in der Messtrecke durchgefuehrt wurden, kamen Visualisierungsmethoden sowie Druck- und Hitzdrahtmesstechnik zum Einsatz. Durch Massnahmen an den Seiferthfluegeln, die mit geringem Aufwand waehrend der Messungen realisiert wurden, konnte der statische Druckverlauf ebenso verbessert wie die Geschwindigkeitsfluktuationen am Messtreckenende auf nahezu die Haelfte reduziert werden. Der Turbulenzgrad betraegt an der Messposition eines Fahrzeugmodells Tu ges &#61 0,28%, wobei der groessere Beitrag scherschichtinduziert ist und damit bei einer offenen Messtrecke nur noch bis auf einen Minimalwert von Tu ges &#61 0,17% gesenkt werden kann. Die raeumliche Gleichfoermigkeit der zeitlich gemittelten Geschwindigkeiten liegt in x-Richtung unter 1%, in y-Richtung bei ausreichendem Strahlkernquerschnitt unter 0,5%. An der Fahrzeugmessposition erreicht die Dicke der Bodengrenzschicht unakzeptable Werte in der Groessenordnung typischer Modellbodenfreiheiten. Die lokal begrenzte Absaugung verringert die Geschichtschichtdicke um mehr als 50% und verursacht trotz relativ grosser Absaugeraten nur geringe Anstellwinkelvariationen.