ENTWICKLUNG UND DIMENSIONIERUNG EINES HYDRAULISCHEN KREISLAUFES

ENTWICKLUNG UND DIMENSIONIERUNG EINES HYDRAULISCHEN KREISLAUFES

Das Ziel besteht in der Entwicklung und Dimensionierung eines hydraulischen Zyklus. Das digitale Modell wurde in einem Verhältnis von 1:1 erstellt, um die hydraulischen Bedingungen zu analysieren und bereits vorgängig mögliche kritische Situationen anhand der 3D-numerischen Simulationen mit OpenFOAM® zu erkennen. In dieser Hinsicht wäre es möglich dank vorgängiger Tests mit numerischen Modellen ein bezüglich der hydraulischen Bedingungen bereits perfektes Modell im Labor aufzubauen.

  • Zeitraum: 2019
  • Auftraggeber:
    Laboratorium3D
  • Projektart: Forschung und Entwicklung

Kurzbeschriebung des Projekts

  • Entwicklung und Dimensionierung eine hydraulischen Kreislaufs, um physikalische Modellversuche durchzuführen
  • Analyse der hydraulischen Bedingungen des physikalischen Modells; Messungen der Wasserspiegellage im Gleichgewicht, Energieverluste in der Leitung, maximaler Abfluss bei Gleichgewicht
  • Modellierter Projektzustand für einen Abfluss von = 240 l/s
  • Das gesamte Projekt wurde in 3D aufgebaut und die numerischen Simulationen wurden mittels des Programms OpenFOAM® durchgeführt.

Überblick über das projektierte Modell. Das digitale Modell wurde komplett mittels der Software Blender in einem Verhältnis von 1:1 aufgebaut. Eine unterschiedliche Einfärbung wurde gewählt, um die einzelnen Betonelemente besser hervorzuheben.

Überblick über die Resultate der 3D-numerischen Simulationen, welche die dynamische Situation des Kreislaufes für Q = 240 l/s zeigen: die Resultate erlauben die hydraulischen Bedingungen besser einzuschätzen und beugen in in dieser Hinsicht möglichen problematischen Situationen vor. In dieser Abbildung sind zwei Längsprofile dargestellt, mittels denen die Energieverluste bestimmt werden können.

Unsere Leistungen

  • Entwicklung eines effektiven hydraulischen Kreislaufs, um die Flussdynamik in Modellversuchen abzubilden
  • Dimensionierung des Kreislaufes basierend auf vorgängigen Resultaten von numerischen Simulationen
  • Anpassung der Dimensionierung anhand des digitalen Modells und Optimierung des hydraulischen Systems; neue 3D-Simulationen, um die Wirksamkeit der Optimierungen zu überprüfen
  • Entwicklung und Dimensionierung eines 3D-Modells mittels der Software Blender, Tests anhand 3D numerischer Simulationen mit OpenFoam®.