Instationäre Berechnung / Druckstoß

Mittels instationären Berechnungen in möglicher Kombination mit unserem Prüfstand bieten wir Entwicklung, Anlagenauslegung und Begutachtung für instationäre Vorgänge / Druckstoß in Anlagen, Rohrleitungssysteme sowie Maschinen an.

Vor allem in der Wasserver- und entsorgung sowie in der Energietechnik (insbesondere Wasserkraft - Speicherkraftwerke), aber auch in der Verfahrens- und Automobiltechnik ist die numerischen Simulation ein sehr aufschlussreiches Analyseverfahren.

So werden beispielsweise Inbetriebsetzungs- und Abschaltvorgänge von Wasserversorgungsanlagen exakt berechnet und die dabei auftretenden Über- und Unterdrücke als Funktion der Zeit präzise vorhergesagt. Dabei sind vor allem bei sehr langen, flachen Anlagen nicht nur die maximal auftretenden Überdruckspitzen bemessungsrelevant  sondern auch die maximalen Druckabsenkungen beim Verzögern der Fluidsäule, da diese zu ausgeprägter Kavitation führen können, die im Regelfall unbedingt vermieden werden muss.

Speziell die Modellierung von Kavitationszuständen, die auch bei der Entwicklung, Auslegung und Regelung von Einspritzsystemen für Verbrennungsmotoren eine zusehends zentraler werdende Rolle spielen, wird – analog zur 3D - CFD – im Augenblick mit verstärktem Interesse verfolgt.

Ein weiterer Fokus der Entwicklungstätigkeit liegt zur Zeit auf der direkten Koppelung von 1-dimensionalen und 3-dimensionalen Berechnungscodes, wodurch die Vorteile beider Techniken genutzt werden können: Einerseits die genauere Abbildung von einzelnen Komponenten durch die 3D Simulation und andererseits die ganzheitliche, zeitabhängige Betrachtung kompletter, hydraulischer Anlagen durch die 1D numerische Simulation.

Diagramme zu instationären Berechnungen / Druckstoß

Instationärer Vorgang - Druckstoß: Umschalten von Turbinenbetrieb auf Pumpbetrieb und Ansteigen des Wasserstands im Wasserschloß
Umschalten von Turbinenbetrieb auf Pumpbetrieb
Instationärer Vorgang - Druckstoß: Pegelstand im Wasserschloß bei zyklischen Turbinenbetrieb unterbrochen von Pumpbetrieb
Zyklischer Turbinenbetrieb unterbrochen von Pumpbetrieb
Hydraulischer Kurzschluß: Leistungsanpassung bei konstantem Pumpbetrieb und variablen Turbinenoutput - Pegelstand im Wasserschloß
Hydraulischer Kurzschluß - konstanter Pumpbetrieb
Hydraulischer Kurzschluß: Zyklischer Turbinenbetrieb - Pegelstand im Wasserschloß
Hydraulischer Kurzschluß - zyklischer Turbinenbetrieb

Projektanfragen

Prof. Helmut Jaberg - Institutsleiter HFM

Helmut Jaberg

O.Univ.-Prof.              DI Dr.techn.

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Helmut Benigni

Assoc. Univ.-Prof.       DI Dr. techn.

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