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Diploma Thesis

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  • 2022 (1)

Document Type

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Institute

  • Kraftfahrzeugtechnik (1)

Language

  • German (1)

Author

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Entwicklung einer pythonbasiertem Postprocessing-Routine für Converge V3.0 Simulationsdaten (2022)
Hengst, Marcel
Mit dem stetig steigenden Anforderungen an die Entwicklung von Motoren im Hinblick auf Klimaneutralität sind die Anforderungen an effiziente Auswertungsmethoden von Simulationsverfahren essenziell. Ziel dieser Arbeit war es daher, innerhalb eines halben Jahres ein Postprocessingtool für die Auswertung und Visualisierung von Converge V3.0 Simulationsdaten eines Kunden der IAV GmbH zu entwickeln. Hierfür wurde zunächst auf den aktu-ellen Stand der Technik eingegangen und die bereits existierenden Postprocessing Softwarelösungen zur Auswertung und Analyse von Simulationsdaten beschrieben. Bereits heute stehen Nutzern eine Vielzahl an Möglichkeiten zur Verfügung. Geht es um die reine Sichtkontrolle von Daten ist bereits die Verwendung eines Textedi-tors ausreichend. Eine grafische Auswertung ist dabei jedoch nicht möglich. Diese Möglichkeit bieten allgemeingebräuchliche Tabellenkalkulationsprogramme wie Microsoft Excel oder Linux Libre Calc. Während diese Programme vergleichsweise einfach zu handhaben sind, da hier keine größeren Programmierkenntnisse von Nöten sind, liegt der Nachteil in einer fehlenden Funktion des direkten Auslesens der Simulationsdaten. Diese müssen vorab aufbereitet und manuell in das Programm eingespielt werden. Des Weiteren eignen sich diese Programme nicht für die Analyse komplexer Auswertungen von Verbrennungsmotoren und wurden daher für diese Arbeit als nicht sinnvoll erachtet. Die kommerziell genutzten Programme UniPlot und ParaView eignen sich hingegen gut für die grafische Darstellung solch komplexer Auswertungen. Sie haben jedoch den Nachteil, dass die zugrundeliegenden Daten vorab aufbereitet werden müssen und mehr als eine grafische Visualisierung nicht möglich ist. Letzteres wird am besten durch die Programme Ansys Ensight und Tecplot 360 umgesetzt. Hier werden Analyse und Berechnung von Daten mit der grafischen Aufbereitung vereint, was dem Vorhaben dieser Arbeit ent-sprechen würde. Jedoch aufgrund der hohen, stetig anfallenden Lizenzkosten und der Notwendigkeit von tiefgreifenden Programmierkenntnissen der Anwender wurde sich gegen die Verwendung eines dieser Programme entschieden. Stattdessen wurde die Erstellung eines eigenen, auf die Anforderungen des Kunden abgestimmtes Tools vorgenommen. Umgesetzt wurde dies mit der interaktiven, 8. Zusammenfassung und Ausblick 67 objektorientierten Programmiersprache Python. Das Programm ist kostenfrei und ohne größere Programmier-Vorkenntnisse nutzbar. Zur Auswertung der zugrundeliegenden Converge V3.0 Simulationsdaten (stammen aus dem CFD-Programm Converge des Kunden) wurden daher mehrere Skripte geschrieben, die es dem Anwender ermöglichen diese Daten direkt aus Converge auszulesen, diese aufzubereiten und anschließend in Form von Diagrammen, Histogrammen oder weiteren Berechnungen mit grafischer Auswertung darzustellen. Hierbei kann der Anwender nach Belieben individuelle Anpassung vornehmen. Das Ziel dieser Arbeit, ein funktionstüchtiges Postprocessingtools zur Auswertung von Converge V3.0 Simulationsdaten zu erstellen konnte somit innerhalb des gesteckten Zeithorizonts von einem halben Jahr erreicht werden. Während die grundlegenden Funktionen vorhanden sind, handelt es sich nicht um ein abgeschlossenes Tool und kann und sollte im weiteren Verlauf der Nutzung weiter angepasst und insbesondere in Bezug auf die Nutzerfreundlichkeit optimiert werden.
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