Optimering av insugskanal med hjälp av datorsimulering

Bakgrund
Computational Fluid Dynamics (CFD) används idag standardmässigt för att beräkna tryckfall i insugskanaler till Dieselmotorn. För att man skall erhålla ett bra resultat krävs det dock att beräkningsnätet uppfyller vissa krav. Andra val spelar också en roll huruvida resultatet blir bra eller dåligt, t. ex turbulensmodell eller diskretiseringschema. Avviker man från dessa krav kan man inte med säkerhet säga att det beräknade tryckfallet stämmer med det verkliga, men frågan är hur stort felet blir och vad som kan anses vara acceptabelt. När man skall optimera en kanal infaller då frågan hur viktigt det är att tryckfallet är korrekt eller om den optimala kanalformen alltid ger det bästa tryckfallet oavsett beräkningsnät. Det finns idag verktyg som klarar av att morpha geometrier och man kan därmed definiera sin geometri mha parametrar. Genom att ändra på dessa parametrar kan man då erhålla nya geometrier och detta gör att man kan erhålla tryckfallet som funktion av dessa parametrar och därmed hitta en optimal parameteruppsättning.

Mål
Målet med detta examensarbete är att optimera insugskanalen till en Dieselmotor, samt kvantifiera vilka beräkningskrav som ställs på beräkningsnät och turbulensmodeller för att den erhållna geometrin verkligen är den optimala. Är de strikta kraven man har för att erhålla rätt tryckfall nödvändiga även för själva optimeringsprocessen eller kan man lätta lite på dessa krav. Detta är viktigt för att vi inte skall behöva använda oss av ett större beräkningsnät än vad som är nödvändigt och därmed snabba upp våra beräkningar. Frågan är dock hur den optimala formen av en kanal påverkas av dessa val och i sådant fall hur mycket. Är det möjligt att kvantifiera?

Uppdragsbeskrivning
- Skaffa en förståelse för det verkliga problemet.
- Bekanta sig med beräkningsverktygen. ANSA, OpenFOAM eller FIRE
- Jämför beräkningsmodellen med experiment för att undersöka vilka krav som ställs
- Parameterstudie, optimering mha av DAKOTA
- Rekommendationer
- Rapportskrivning

Utbildning/linje/inriktning
Civilingenjör eller naturvetare inom fysik, med kunskaper inom strömningslära. Kunskaper inom statistik och numerisk analys är också ett plus.
Antal personer: 1
Startdatum: enligt överenskommelse
Beräknad tidsåtgång: 20 veckor

Kontaktpersoner
Niklas Nordin, 08-553 82731, [email protected]
Stephen Conway, 08-553 50814, [email protected]

Ansökan skickas till
[email protected], märk ansökan “PU10-34”.
Till ansökan bifogas CV, personligt brev och betygsutdrag.