Experimentelle und numerische Grundsatzuntersuchungen zum Schiebedachwummern

摘要

Diese Arbeit befasst sich mit unangenehmen Druckpulsationen im Innen-raum von Kraftfahrzeugen, dem so genannten "Schiebedachwummern". Dieses tritt beim Fahren mit offenem Schiebedach, bzw. Seitenfenster, bei Geschwindigkeiten ab ca. 50km/h auf und kann extrem hohe Schalldruckpegel erzeugen. Experimentelle Daten verschiedener abstrahierter-und mass-stabsgetreuer Modelle wurden im Windkanal der Technischen Universitat Munchen aufgenommen, untersucht und analysiert. In Teilbereichen werden die experimentellen Daten mit numerischen Simulationsergebnissen verglichen. Bei den untersuchten Modellen handelt es sich um einen klassischen Helmholtzresonator (uberstromte Offnung mit langem runden Hals), eine rechtwinklige Kavitat mit rechtwinkliger Offnung, ein fahrzeugahnliches, variables Prinzipmodell, ein l:4-Fahrzeugmodell eines Audi A4 und schliesslich noch um einem l:l-Serienfahrzeug eines Audi A4. Die Ergebnisse des l:l-Fahr-zeugs stammen aus dem Audi Aero-Akustikkanal in Ingolstadt. Das Hauptinteresse gilt einem grundlegenden physikalischen Verstandnis des beobachteten Vorgangs und dem Vergleich mit bereits bekannten Theorien. Es werden die Anstromgeschwindigkeit, die resultierende Frequenz und die dabei auftretende Amplitude analysiert. Bei den grundlegenden Modellen wurde eine Stromungssichtbarmachung mit Hilfe eines Laserlichtschnittverfahrens durchgefuhrt. Die numerische Simulation mit dem kommerziellen CDF-Tool FLUENT 6.0 wurde fur ein ausgewahltes Grundsatzmodell durchgefuhrt und mit den experimentellen Ergebnissen verglichen. Der Schwerpunkt liegt dabei ebenfalls auf der Betrachtung der auftretenden akustischen Phanomene.