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Simulation




Die im Rahmen des Projektes durchzuführenden Simulationen sollen die Bestimmung, Optimierung und Überprüfung der Filtereigenschaften innerhalb verschiedener Szenarien ergeben.

Es werden verschiedene Verkehrs- und Umgebungsszenarien simuliert. Durch die numerische Strömungssimulation wird die Vorhersage der Strömungsverhältnisse in Kombination  mit verschiedenen Filterwiderständen und Formen zuerst im Vorfeld berechnet. Als Eingangsparameter dienen die Untersuchungsergebnisse im Labor, und zwar sowohl bei neuem Filtermaterial als auch bei bereits verwendeten. Weiters werden  die Berechnungen mit den Ergebnissen aus den Feldmessungen weitergeführt, die dadurch neue Erkenntnisse in der Simulation berücksichtigt werden können, um Optimierungspotentiale zu nutzen. Die Simulationsuntersuchungen sind notwendig, um das Strömungsverhalten auch bei verschiedenen Verkehrsfrequenzen  bestimmen zu können. Damit kann schon vor dem Aufbau des Demonstrationsträgers  das gewünschte Optimum gefunden werden. Vor allem die Druck und Sogwechselwirkung im Bereich der Filter mit dementsprechenden Gegenmaßnahmen (eventuellen  Membranen) müssen genau betrachtet werden.
Durch akustische Messungen der Filtermaterialen werden die Dämmwerte  verschiedener Filterausführungen bestimmt. Zusätzlich zur Staub- und  Partikelabscheidenden Wirkung muss der Filter auch in Kombination mit seiner Umgebung die Lärmdämmungseigenschaften sehr gut erfüllen.

Das Ziel der Simulation (CFD) ist die Vorhersage des Strömungsfeldes. Durch vorbeifahrende Fahrzeuge werden starke Turbulenzen verursacht, die Einfluss auf den Wirkungsgrad der Filter haben. Für die Netzerstellung ist es zweckmäßig einen Kompromiss zu suchen, zwischen großen Netzen mit hoher Rechenzeit und kleinen Netzen mit reduzierter Genauigkeit. Zusätzlich müssen geeignete Turbulenzmodelle untersucht werden. Die Aussagen der Strömungssimulation umfassen das Problem der Druck-Sog-Wechselwirkung in den Filtern der SPAS-Wände, die optimale Filterposition und die erwarteten Umwelteinflüsse. Letztere müssen durch passende Parameter in der Simulation berücksichtigt werden.

Zwischenbericht zur Simulation der Strömungsgeschwindigkeit in Filtermaterialien
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Abschlussbericht Simulationen
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