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ANSYS Germany GmbH

Erhöhung des Anpressdrucks

Die Lage der Fahrzeugkomponenten schränkt den aerodynamischen Designspielraum der Ferrari-Entwickler oft ein. Beispielsweise definieren Rahmen und Schalldämpfer die maximale Ausdehnung des Heckdiffusors. Deshalb optimierte Ansys Fluent nur Übergangswinkel und -krümmungen im Diffusor, die ohne Störungen eingefügt werden konnten. Manchmal entfernte das Aerodynamik-Team definierte geometrische Einschränkungen, um festzustellen, ob ein erweiterter Designraum mit mehr Freiheitsgraden zusätzliche Verbesserungen erzielen kann, und erarbeitete gemeinsam mit dem Design-Team ein neues Design. Zur weiteren Erhöhung des Anpressdrucks wurde zudem der Kühllufteinlass und -auslass der Bremsen optimiert. Die komplexe Geometrie der Bremsen erschwerte hier die Beurteilung im Windkanal, so dass diese fast vollständig per CFD-Simulation gestaltet wurden. Die CFD-Analyse zeigte, dass sogar die Form der Seitenspiegel in enger Wechselwirkung mit der Form des Motorlufteinlasses steht, weshalb die Entwickler die Spiegelform am GT2 2014 veränderten, um ohne Kompromisse das beste Verhalten für den Motorlufteinlass zu erzielen.

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Ansys Fluent

Die Integration von Ansys Fluent in Ansys Workbench zahlt sich aus in ausgezeichnete bidirektionale Verbindungen in alle CAD-Systeme, leistungsstarke Geometrie-, Änderungs- und -Erstellungsfunktionen via Ansys-Design-Modeler sowie modernste Netzberechnungstechnologien mit Ansys Meshing. Dank der Solver-Technologie haben Ansys-Fluent-Anwender schnell präzise CFD-Ergebnisse, freibewegliche und verformbare Netze sowie eine herausragende parallele Skalierbarkeit zur Verfügung. Mit den interaktiven Solvereinrichtungs-, Lösungs- und Nachbearbeitungsfunktionen kann ein Berechnungsvorgang problemlos pausiert, Ergebnisse mit der integrierten Nachbearbeitung untersucht und Einstellungen verändert werden, um anschliessend die Berechnung innerhalb einer einzigen Anwendung wieder aufzunehmen. Zu den weiteren multiphysikalischen Verbindungen zählt die Kopplung von Flüssigkeiten und elektromagnetischen Feldern, Verbrennungsvorgängen in Kesseln, von Blasensäulen bis zu Ölplattformen, vom Blutfluss bis zur Halbleiterherstellung und vom Entwurf von Reinräumen bis hin zu Abwasserverarbeitungsanlagen. Der Anwendungsumfang der Software wurde um spezielle Modelle erweitert, mit denen sie innermotorische Verbrennungsabläufe, Aeroakustik, Turbomaschinen und Mehrphasensysteme modellieren kann.

Bis 50 Stunden Windkanaltests eingespart

Die Entwickler des in Kleinserie hergestellten Hybridsportwagens «LaFerrari» optimierten dessen Aerodynamik ebenfalls mit Ansys Fluent und sparten mit über 1000 CFD-Simulationen 40 bis 50 Stunden Windkanaltests ein. Der LaFerrari besitzt im Front- und Heckbereich aktive, die Aerodynamik beeinflussende Baugruppen, die den Anpressdruck erhöhen und den Luftwiderstand reduzieren. Mit einem DOE wurde das aerodynamische Verhalten bei verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeiten, Nick-, Kipp- und Gierwinkeln sowie Klappenstellungen in Frontdiffusoren und Kühler untersucht. HPC-Lösungen von Ansys einschliesslich neuer Softwareentwicklungen wie verbesserte parallele Skalierbarkeit für sehr grosse Simulationsfälle und Unterstützung paralleler Dateisysteme erlaubten die Verbesserung der Fahrzeugaerodynamik und -leistung unter Einhaltung der Entwicklungszeitpläne. Sowohl beim GT2 als auch beim LaFerrari wurden die zeitsparenden CFD-Simulationen mit Windkanaltests kombiniert, um das durch Simulation optimierte Design zu verifizieren und zu validieren. Die zahlreichen Siege von Ferrari in den letzten Jahren in verschiedenen Le-Mans-Rennserien zeugen vom Erfolg dieser Herangehensweise. <<

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Wie Ferrari die Aerodynamik optimiert

Dynamisch umströmt

Erhöhung des Anpressdrucks

Bis 50 Stunden Windkanaltests eingespart