Correia, Claudenê:
ISBN 9783862470273

Investigation of network coupling methods for thermal system simulations # Pb., 170 S., 43 Abb., davon 35 in Farbe; 14 Tab.

SCHLAGWORTE:
Thermo systems simulation
Thermische Simulation
Cosimulation
Parametric Optimization
Parametrische Optimierung
CFD-Coupling
CFD-Kopplung
Fin geometry
Lamellengeometrie
Vehicle thermal management
Fahrzeugthermomanagement

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung komplexer Simulationstechniken unter Verwendung verteilter Computer-Ressourcen im Netzwerk. Die Schwerpunkte der Arbeit liegen unter anderem auf der Verwendung von Cosimulation und Parametrischer Optimierung.
In dieser Arbeit wird die relevante Theorie der Netzwerkkommunikation betrachtet und zusammengefasst. Eine Untersuchung hinsichtlich des Stands der Technik im Bereich der Cosimulation zeigt, dass bisherige Verfahren unter Umständen zu physikalisch inkorrekten Ergebnissen, Datenverzögerung und Erhöhung der Modellkomplexität führen.
Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Cosimulation für das Thermomanagement im Fahrzeug aufgebaut. Eine CFD-Fahrgastzellemodell wird mit zwei Methoden erarbeitet. Zum einen wird stationäre CFD-Ergebnissen auf eine Modelica Modell übertragt. Zum anderen wird eine direkte Kopplung eines instationären CFD-Modells auf verschiedene Cosimulations-Ebenen vorgenommen.
Außerdem wurde die luftseitige Geometrie eines Wärmeübertragers unter Verwendung von CFD-Simulationen und des Einsatzes von Optimierungsalgorithmen hinsichtlich des Wärmeübergangs optimiert. Eine kombinierte Optimierungsverfahren wurde vorgeschlagen, die sowohl einen globalen wie auch einen schnelleren Suchprozess zur Folge hat.



This work focuses on the design of complex simulations employing shared computer resources through networking. Special attention has been given to cosimulation and parametric optimization.
Investigations of the network communication interfaces, used on thermal system simulations, show a widespread development and relevant aspects of network technology, which affect, for example, the system performance, have not been taken into consideration. This deficit is covered by presenting a synthesis of computer network technologies while showing applications and comparing the different protocols and middleware implementations.
State of the art cosimulation has been reported. A cosimulation of a vehicle thermal management has been studied employing two different approaches to integrate a 3D Computational Fluid Dynamics (CFD) passenger cabin: steady state solutions loaded into a Modelica model and direct coupling using a transient model in a layered cosimulation environment.
Another approach emerges with the use of optimization algorithms with network computing to improve devices or system operations. The geometry optimization of a heat exchanger air side has been made using CFD simulations and combining global and local optimization algorithms for a global and faster search process.

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