Moottoritekniikan virtausten simulointi

Abstract

Virtaussimulaatioita käytetään autotekniikan parissa niin autojen aerodynamiikan kuin auton moottorin osien suunnittelussa. Ja simulaatiot ovat yleistyneet tietokoneiden kasvaneen laskentatehon myötä. Toimeksianto tälle opinnäytetyölle annettiin SeAMK Tekniikan yksikön autolaboratoriosta, jossa haluttiin tutkia simulointien hyödynnettävyyttä opetuskäytössä.

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli perehtyä moottoritekniikan virtaussimulaatioiden tekemiseen Siemens NX -ohjelmalla, analysoida näiden tuloksia sekä pohtia hyödyntämismahdollisuuksia näille simulaatioille. Lopuksi tavoitteena oli myös laatia käyttöohje yksinkertaisten virtaussimulaatioiden tekemiseen NX:llä.

Työn alussa käydään läpi kaasujen sekä virtausten fysikaalisia ilmiöitä ja käsitteitä. Simulaatio- ja mallintamisosuuksista selviää käytettyjen ohjelmien taustat, simulaatioiden tekemisen vaiheet ja näissä käytetyt mallit sekä ratkaisuvaihtoehdot. Työn lopussa näiden käytettyjen mallien simulaatioiden tuloksia analysoidaan ja pohditaan hyödyntämismahdollisuuksia virtaussimulaatioille sekä laaditaan käyttöohjeet virtaussimulaatioiden tekemiseen NX:llä.

Työ saavutti asetetut tavoitteet ja työn tuotoksena syntyi käyttöohje virtaussimulaatioiden laatimiseen NX:llä, joka löytyy liitteenä tämän työn lopusta.

Flow simulations are widely used in automotive engineering due to the increase in computing power of computers, especially in aerodynamics and in designing engine parts. The assignment for this thesis was given by the automotive laboratory at School of Technology of Seinäjoki University of Applied Sciences to study the possibility of using flow simulations for educational purposes.

The goal of the thesis was to get acquainted with flow simulations by using Siemens NX to make flow simulations, to analyse the results of these simulations and to contemplate on how flow simulations could be used.

The beginning of the thesis presented physical theories behind flow simulations and different gases such as air. Simulation and modelling sections covered the models, parameters and result options that were used. At the end of the thesis the results of the simulations were presented, possibilities of utilizing flow simula-tions were analysed and a user manual on how to make flow simulations in Siemens NX was created.

The goals of the thesis were achieved, and the user manual was produced as the yield of the thesis.