Kompressible 3D/1D Strömungssimulationsmethode zur Kopplung von hydraulischer Maschine und ihrer Anlage

Rückwirkungen der Anlage auf die in ihr eingebauten hydraulischen Fluidenergiemaschinen wie z.B. Kreiselpumpen treten bei energieeffizienten Regelungsverfahren zunehmend auf. Zur zuverlässigen numerischen Auslegung der Fluidenergiemaschine müssen daher die Maschine und Anlage gekoppelt berechnet werden. Eine 3D Simulation der gesamten Anlage ist aus Rechenzeitgründen nicht realistisch, so dass die Maschine 3D und die Anlage 1D abgebildet werden muss. Dazu wird eine Methode zur Kopplung von kompressiblen 3D Finite Volumen Verfahren und kompressiblen 1D Charakteristikenverfahren entwickelt. Die  Neuartigkeit der Methode ist die konservative numerische Kopplung zwischen 3D- und 1D-Verfahren, die keine Formulierung von Randbedingungen, welche zu einer Reflektion oder Verfälschung der Druckwellen führen, an der Schnittstelle erfordert. Die gekoppelte Methode wird an ausgewählten theoretischen Testfällen und experimentell an Luft- und Wasserprüfständen validiert.

Antragsteller

Ruhr-Universität Bochum: Prof. Dr. Romuald Skoda (Fakultät für Maschinenbau);
Technische Universität Dortmund: Prof. Dr. Andreas Brümmer (Fakultät für Maschinenbau)

Förderlinie: Projektförderung
Fördersumme: 271.772,00 Euro
Laufzeit: 01.06.2013 – 31.05.2015

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Romuald Skoda
Ruhr-Universität Bochum
Fakultät für Maschinenbau
Lehrstuhl für Hydraulische Strömungsmaschinen (HSM)
Universitätsstr. 150
44780 Bochum

Telefon: 0234 322 8519
Romuald.Skoda (at) rub(dot)de