Sauber analysiert

Formel-1-Team analysiert Aerodynamik mit HP Moonshot

| Autor / Redakteur: Irina Kasarkin / Ulrike Ostler

Die Windschnittigkeit eines Rennwagens der Formel 1 entscheidet mit, wer gewinnt. Um die Strömungen zu berechnen, sind CFD-Analysen auf 25 Teraflops in 24 Stunden zugelassen.
Die Windschnittigkeit eines Rennwagens der Formel 1 entscheidet mit, wer gewinnt. Um die Strömungen zu berechnen, sind CFD-Analysen auf 25 Teraflops in 24 Stunden zugelassen. (Bild: Sauber Motorsport AG)

Der Schweizer Formel-1-Rennstall Sauber setzt für die Berechnung der numerischen Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, CFD-Analyse) auf „HP Moonshot“. Im Vergleich zu den früher verwendeten Systemen kann Sauber mit dem Cluster den Datendurchsatz pro Teraflop beinahe verdoppeln und den Energieverbrauch um etwa 33 Prozent senken.

Leistung ist im Motorsport nicht nur an Pferdestärken, sondern auch an die Aerodynamik der Rennfahrzeuge geknüpft. Deshalb beschäftigen sich die Ingenieure und Mechanik-Spezialisten bei Sauber mit der Entwicklung neuer Designs, um die Aerodynamik weiter zu optimieren.

Im ersten Schritt sind dafür CFD-Analysen zur Berechnung der numerischen Fluiddynamik notwendig. Weist das Design den gewünschten Grad an Aerodynamik auf, kommt es im zweiten Schritt in den Windkanaltest.

FIA-Bremse für die Rechenleistung

Damit jedoch alle Rennteams die gleichen Voraussetzungen bei ihrer Forschungs- und Entwicklungsarbeit haben und Formel-1-Giganten mit hohen IT-Budgets keinen Wettbewerbsvorteil genießen, beschränkt die FIA (Fédération Internationale de l'Automobile) die zu nutzende Rechenleistung für CFD-Analysen die zu nutzende Rechenleistung auf 25 Teraflops in 24 Stunden (ein Teraflop sind eine Trillion Gleitkommaoperationen pro Sekunde). Die Herausforderung für Sauber war es daher, einen IT-Partner zu finden, dessen Lösung für einen höheren Durchsatz sorgt und dabei die beschränkte Teraflop-Anzahl nicht übersteigt.

Mit dem HP-Moonshot-Cluster ist es Sauber gelungen, den Durchsatz pro Teraflop für CFD-Analysen fast zu verdoppeln. Das bedeutet, Sauber-Designteams können höhere und verlässlichere Forschungsergebnisse erzielen als zuvor.

Auf dieser Grundlage lassen sich die Rennwagendesigns bestmöglich ausarbeiten, noch bevor ihre Aerodynamik in kostenintensiven Windkanaltests geprüft wird. Zudem ermöglicht die flexible Architektur von HP Moonshot eine schnelle Skalierung der CFD-Umgebung.

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Über HP Moonshot

Das sagt der Sauber-CFD-Chef

Tomo Sato, Head of CFD für das Sauber-F1-Team, erläutert:„Die CFD-Analyse war schon immer eine kritische Station in unserem Entwicklungsprozess. Durch die Verdopplung des Durchsatzes mithilfe von HP Moonshot sind nun auch doppelt so viele Wiederholungen von CFD-Durchläufen möglich.“ So könne das Team bei der Entwicklung des Fahrzeugdesigns verschiedene Aerodynamik-Konfigurationen für Bestandteile wie Kühlung oder Heckspoiler ausprobieren.

„Mit diesem Wissen lassen sich unsere Möglichkeiten im Voraus besser kalkulieren, noch bevor wir Geld aufwenden, um die einzelnen Fahrzeugkomponenten zu bauen und die Rennwagen im Windkanal zu testen“, fügt Sato hinzu. „Letztendlich sparen wir uns viele Tage Entwicklungszeit und verbessern die Fahrleistungen auf der Rennbahn.“

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