Return to search

Thermal & Air management for aBus Engine Compartment : A method for determining boundary conditions for computational fluid dynamics simulation / Värme & luft hantering for ett motorum i en buss : En metod for att bestamma randvillkoren for en CFD analys

In today's procedures of bus development in Scania CV, physical tests are the most common and reliable source of confirmation for new concepts. As of now, the majority of the physical tests are conducted in various places around the globe such as Spain, Brazil, and Sweden in order to subject the buses to various climates and environments. Naturally, these tests around the globe demand a lot of resources and are very time-consuming leading the bus development department to look for alternative ways of confirmation for these tests. An alternative to testing is in the eld of Computational Fluid Dynamics (CFD), by using 3D models to simulate in order to save resources and time. Today, the method of simulating using CFD is becoming more frequent in the development phase. However, it needs improvements. The purpose of this master's thesis is to develop a method in which the application of CFD can be successfully relied upon, by identifying a set of boundary conditions used as initial data for the CFD simulation. The boundary conditions in this project are the driving conditions and the surface temperatures of the heat sources inside the engine compartment. Initially, a physical test is conducted, in which the surface and surrounding temperatures are measured. Surrounding temperatures will act as a comparison between the physical tests and the simulations. Once the boundary conditions have been measured through physical tests, the data acquired is then used for the simulation as initial values. The goal is to achieve a maximum of10% difference between the results of the physical test and those of the simulations. From the final results, the difference between the physical tests and the simulations is 24% for one of the driving conditions which is considered the best case. However, the results are an improvement compared to the old method used currently by Scania. The method developed in this masters thesis shows an improvement of 21% compared to the old method for the same driving condition which implies a step in the right direction for reliable simulations. / Gällande dagens industriella utveckling av bussar på Scania CV, läggs det mycket tyngd och förlitan på fysiska tester.  De anses vara väldigt pålitliga när nya koncept ska utvecklas och verifieras. Idag  görs  majoriteten  av  de  fysiska  testerna  på  olika  platser  runt  om  i  världen  så  som  Spanien, Brasilien och Sverige.  Detta görs för att bussarna ska kunna utsättas för olika klimat och miljöer. Naturligtvis, så krävs det mycket resurser och tid för att kunna utföra dessa tester vilket leder till att avledningen för bussutveckling på Scania bestämt sig för att hitta alternativa metoder för att kunna  utvärdera  sina  koncept.  En av dessa metoder är att simulera flödesbilden i ett  motorrum med hjälp av Computional Fluid Dynamics. Vilket leder till att företaget sparar resurser och tid. I skrivande stund används CFD för utveckling av motorrumsflödet mer och mer men resultatet är opålitlig på grund av osäker indata. Syftet med det  här  examensarbetet är att utveckla  en  metod  där tillämpningarna av CFD kan utnyttjas och är  tillförlitlig.  Detta  görs genom att  identifiera  randvillkor som  används till simueringarna. Randvillkoren  baseras på yttemperaturerna av  värmekällorna i motorrummet och körfältet som bussen körs i. För att  bestämma  randvillkoren utförs ett antal fysiska tester där yttemperaturer och omgivningstemperaturer mäts med hjälp av termosensorer, där omgviningstemperaturerna kommer att användas för att jämföra de fysiska testeterna med simuleringarna. Mätningar  som  görs under fysiska tester används sedan för att bygga upp en modell och simulera bussen i en CFD program- vara. Målet med projektet är att kunna uppnå max 10% skillnad mellan det fysiska testet och simuleringarna, vilket visas vara en tuff utmaning. Det slutgiltiga resultatet visar en skillnad på 24% mellan det fysiska testet och simuleringen vilket är  det  bästa resultatet av alla körfall.  Dock, så visar resultaten en förbättring  jämfört med den gamla metoden som  används idag på Scania. Den nya framtagna metoden visar en förbättring med 21% gentemot den gamla metoden för samma körfall, vilket visar att ett steg i rätt riktning har gjorts för att simuleringarna ska anses vara förlorbara.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-314211
Date January 2021
CreatorsBashir, Zain, Lokat, Murtaza
PublisherKTH, Lättkonstruktioner, marina system, flyg- och rymdteknik, rörelsemekanik
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-SCI-GRU ; 2021:015

Page generated in 0.0016 seconds