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Strömungssimulation und energetische Bewertung von Luftschleieranlagen für Stadtbusse bei variierendenFahrzyklen

  • Aufgrund strenger werdender Umweltgesetze und der Forderung zum nachhaltigen Umgang mit natürlichen Ressourcen kommen in Städten zunehmend elektrisch angetriebene Busse zum Einsatz. Jedoch kann in dem Akkumulator dieser Fahrzeuge deutlich weniger Energie gespeichert werden als im Kraftstofftank von konventionell angetriebenen Stadtbussen. Neben dem Überwinden der Fahrwiderstände wird die in dem Akkumulator gespeicherte Energie zusätzlich auch für die Klimatisierung des Innenraumes benötigt. Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, dass die benötigte Leistung für die Innenraumklimatisierung vor allem bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen höher sein kann als der Fahrleistungsbedarf des Busses. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung der Reich-weite und damit zu einer Verringerung der Einsatzzeit. Der hohe Leistungsbedarf für die Klimatisierung wird vor allem durch das häufige Öffnen der Türen verursacht. Dies bewirkt einen ungehinderten Luftaustausch zwischen dem Fahrzeuginnenraum und der Umgebung. Dabei gelangt unklimatisierte Umgebungsluft in den Bus hinein und die bereits konditionierte Innenraumluft strömt aus dem Bus heraus. Dieser Luftaustausch kann mittels eines Luftschleiersystems reduziert werden. Derartige Systeme sind bereits aus der Gebäudetechnik bekannt und werden beispielsweise in Kaufhäusern erfolgreich eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde mit Hilfe von Simulationsmodellen ein Konzept für ein Luftschleiersystem für einen beispielhaften Stadtbus erarbeitet. In der Arbeit wird insbesondere auf die Auslegung dieses Systems sowie auf die thermodynamischen Prozesse im Bus eingegangen. Der Fokus liegt dabei auf der Untersuchung und der Bewertung des Betriebsverhaltens der Anlage. Hierbei werden verschiedenen Anlagenparameter und Umgebungsszenarien betrachtet und mögliche Betriebsstrategien aufgezeigt. Des Weiteren erfolgt die Darstellung der erzielbaren Energieeinsparungen.

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Metadaten
Author:Florian Ullmann
Title Additional (English):Flow simulation and energy evaluation of air curtain systems for city buses for various driving cycles
Advisor:Daniel GaudlitzGND, Gunter Riedel
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:IAV GmbH
Auer Str. 54, 09366 Stollberg/Erzgeb.
Year of first Publication:2019
Publishing Institution:Westsächsische Hochschule Zwickau
Tag:Air curtain systems; Fahrzyklus; Flow simulation; Luftschleieranlagen; Stadtbusse; Strömungssimulation; city buses
Page Number:75 Seiten, 28 Abb., 10 Tab., 26 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Kraftfahrzeugtechnik
Release Date:2019/11/11