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UDE-Projekt zusammen mit der TU Dortmund: Den Windkanal effektiver nutzen

27.12.2013
Treibstoffverbrauch oder Straßenlage: Vom Luftwiderstand hängt bei Fahrzeugen eine ganze Menge ab. Wie aerodynamisch ein Auto oder Flugzeug ist, wird seit mehr als hundert Jahren im Windkanal überprüft.

An der Universität Duisburg-Essen (UDE) entsteht nun zusammen mit der Technischen Universität Dortmund (TUD) ein virtueller interaktiver Windkanal. Das Projekt wird vom Mercator Research Center Ruhr mit mehr als 145.000 Euro gefördert.

Klassische Windkanäle sind sehr aufwendig, verbrauchen viel Energie und das Herstellen der Modelle ist teuer. Die Messgrößen Druck, Geschwindigkeit oder Temperatur können auch nur punktuell erfasst werden.

Zu einer echten Alternative haben sich in letzter Zeit Computer-Simulationen entwickelt. Sie benötigen allerdings auch viel Rechenzeit und Kompetenz beim Anwender.

Die Vorteile beider Ansätze verbindet der virtuelle, interaktive, numerische Windkanal „VINDDKanal“. UDE-Projektleiter Prof. Dr. Andreas Kempf: „Er soll das Experiment nicht ersetzen, sondern effizient ergänzen. Der klassische Windkanal lässt sich so wesentlich preiswerter betreiben.“

Überflüssige Versuche lassen sich vermeiden, und die verbleibenden Experimente können durch die Simulationsdaten ergiebiger ausgewertet werden. Außerdem arbeiten die Ingenieure effektiver dank neuartiger Visualisierungstechniken.

Prof. Kempf: „Die größte Herausforderung steckt in dem Wort ‚interaktiv‘. Um das möglich zu machen, muss der Computer die Lösungen schneller liefern, als sie in der Realität sichtbar wären – oder es wenigstens dem Anwender so erscheinen lassen.“ Dank der rasanten Entwicklung in der Unterhaltungselektronik steht die notwendige Rechenleistung in Form von Grafikprozessoren moderner PCs zur Verfügung. Diese Leistung „anzuzapfen“ erfordert angepasste numerische Methoden und geeignete Programmiertechniken.

Genau diese Anforderung wird durch das Professoren-Trio Andreas Kempf, Jens Krüger und Stefan Turek bestens erfüllt. Prof. Turek entwickelt an der TU Dortmund hardware-orientierte numerische Methoden zur Strömungssimulation. Kempf ist UDE-Professor für Fluiddynamik, ebenfalls mit einem Schwerpunkt auf der Entwicklung von Modellen und Methoden zur Strömungssimulation.

Krüger ist Professor für Hochleistungsrechnen an der UDE und ein ausgewiesener Experte für Grafikprozessoren und Visualisierung großer Datenmengen, wie sie in einem virtuellen und interaktiven Windkanal anfallen werden.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Andreas Kempf, Tel. 0203/379-8103, andreas.kempf@uni-due.de
Redaktion: Beate H. Kostka, Tel. 0203/379-2430

Beate H. Kostka | Universität Duisburg-Essen (UDE
Weitere Informationen:
http://www.uni-due.de

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