Berechnungen zur instationären Fahrzeugumströmung bei Seitenwind

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Üblicherweise wird die Seitenwindempfindlichkeit eines Fahrzeugs in Versuchen im Windkanal oder an einer Seitenwindanlage ermittelt. Da hierzu häufig Prototypen verwendet werden, erfolgen diese Versuche und Messungen zu einem späten Zeitpunkt im Produktentstehungsprozess. Oft ist es dann jedoch zu spät und zu teuer, eventuell nötige Verbesserungen in die Fahrzeugform einzubringen. Um hier zu einem frühen Zeitpunkt bereits belastbare Aussagen über Fahrzeugeigenschaften zu erlangen, setzt die Fahrzeugentwicklung vermehrt auf virtuelle Verfahren zur Eigenschaftsfrüherkennung. In der Aerodynamik hat sich hierfür vor allem die numerische Strömungsberechung (CFD: Computational Fluid Dynamics) etabliert. Bislang ist es allerdings nicht möglich, genaue Vorhersagen über die Aerodynamik und Strömungsbedigungen bei Schräganströmung und bei Fahrt unter Seitenwindeinfluss zu treffen. Zwar existieren der Fachliteratur zufolge Untersuchungen zu solchen Simulationen, jedoch werden darin meistens erhebliche Vereinfachungen getroffen, sodass eine übertragbarkeit der Ergebnisse in die reale Fahrzeugentwicklung strittig ist. Da dem Berechnungsverfahren eine zentrale Rolle für den Erfolg der Simulationen zukommt, erfolgt zunächst ein Überblick zu verfügbaren Berechnungsverfahren. Im Folgeschritt werden diese Verfahren erstmalig nach objektiven Gesichtspunkten bewertet und das am besten geeignete ausgewählt, welches sich besonders zur Berechnung von Schräganströmung und Seitenwind eignet. Im Anschluss wird das ausgewählte Verfahren anhand von Windkanalmessungen validiert.