Numeričko modeliranje hlađenja sustava kočnica automobila

master's thesis

• Title (english): Numerical modelling of a car braking system's cooling
• Author: Martin Anđel
• Mentor: Ivo Džijan (mentor)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture; Zagreb
• Defense date and country: 2023-07-20, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Mechanical Engineering; Process Energy Engineering

Abstract

Pri modeliranju termalnih problema u strojarstvu prisutni su mnogi rješavači (eng. solver) koje odabiremo ovisno o raspoloživim resursima te vremenu koje nam je na raspolaganju za isporučivanje rezultata. U ovome radu usporedit ćemo simulacijski model A i model B. Simulacijski model A je model konvekcijsko-difuzijskog prijenosa pasivnog skalara gdje se nakon rješavanja RANS jednadžbi (engl. Reynolds averaged Navier Stokes) slika strujanja „zamrzne“ te se na takvo polje primjeni jednadžba skalarnog prijenosa za temperaturno polje. Za simulacijski model pristupa B ćemo koristiti jedan od rješavača unutar engl. conjugate heat transfer (skraćeno cHT) simulacijskog modela koji rješava energetsku jednadžbu za slabo stlačivo strujanje. Ovi modeli su uspoređeni na primjeru numeričkog proračuna hlađenja kočnica novog vozila tvrtke Bugatti Rimac koje spada u kategoriju hiper automobila te je hlađenje ovih komponenti od velike važnosti. Zbog promjene gustoće uslijed temperature, u modelu B dobiju se precizniji i pouzdaniji rezultati uz veći utrošak vremena i računalnih resursa u odnosu na model A. Kombiniranjem ova dva, po složenosti vrlo različita simulacijska modela, možemo uštediti vrijeme i resurse prilikom razvoja neke komponente te na taj način postaviti dobre temelje za koheziju između klasičnog strojarstva koji se bavi konstruiranjem komponenti i inženjerskog modeliranja računalnim simulacijama.

Abstract (english)

While modelling thermal problems in engineering there are many solvers at our disposal which can be chosen based on the resources available and time at our disposal to deliver the results. In this thesis we will compare the scalarTransport solver to the conjugateHeatTransfer solver which mostly differ in the way the thermal problem is resolved while the physical dimensions which are being output by the solver are the same. These are mostly heat transfer coefficients (HTCs) and mass flows through key components which are the subject of our evaluation. As an example for our study we will take a numerical simulation model of the brake cooling of Bugatti Rimac's latest hypercar for which this is a key component to cool. Given the fact that this is the automotive industry there are limitations imposed budget and time wise, therefore every minute spent on these simulations count.

• Keywords: kočnice; sportski automobil; termalne simulacije; računalna dinamika fluida
• Keywords (english): brakes; sports car; thermal simulations; computational fluid dynamics
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:131185
• Study programme: Title: Mechanical Engineering; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Embargoed access; Embargo expiration date: 2028-07-13
• Repository: Repository of Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture University of Zagreb
• Created on: 2023-07-20 21:58:07