Fluidstromoptimierungen im Flügel

Da die Batteriemodule in den Flügeln aus 19 verschiedenen Zellschichten bestehen, und diese jeweils Stirnseitig durch eine Wasserglykol-Mischung gekühlt werden sollten, ergeben sich viele parallele Strömungen. Optimalerweise sollen alle diese Ströme ungefähr gleich gross sein, um eine möglichst gleichmässige Kühlung der Batteriezellen zu erreichen. So dass der Fluidstrom auch bei den fertigen Teilen noch beeinflusst werden kann, werden Schrauben verschieden weit in die Kühlkanäle eingeschraubt.

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Um diese Durchströmung zu optimieren hat David Filiberti die Fluiddomäne des gesamten Flügels modelliert und damit CFD-Simulationen ausgeführt. Ziel der Simulationen war also eine optimale Schraubenkonfiguration zu finden.

Als erstes wurde eine lineare Verteilung der Einschraublängen modelliert. Wie zu erwarten, wird dabei der Fluss noch nicht genügend homogen auf die verschiedenen Kühlplatten verteilt. Viele Iterationen später wurde das Ziel des homogeneren Flusses erreicht. Die Einschraublängen erinnern an eine kubische Wurzelfunktion. Das Resultat der Simulationen ist unten ersichtlich. Darauf abgebildet sind die Geschwindigkeitsvektoren des Kühlfluids.

Nun kann die Durchströmung der Flügelbatterien mit guten ersten Näherungen auch am realen System optimiert werden.

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