Computational Fluid Dynamics (CFD)

Das Verständnis von Flüssigkeiten und Gasen zu verbessern, ist in einer
breiten Palette von Ingenieur-Anwendungen von größter Wichtigkeit.
Computational Fluid Dynamics (CFD) hat sich zu einer leistungsfähigen
Methode entwickelt, um damit verbundene Anforderungen zu erfüllen.
Sie wird nunmehr weithin eingesetzt, um das Verhalten von Flüssigkeiten
und auch schwimmenden Objekten zu untersuchen. Strömungen können
dreidimensional in ihrer Umwelt berechnet werden – unabhängig von ihrer Größe – in Bauwerken und in der Natur.Mit mehr als 30 Jahren Erfahrung in der 3D-Strömungsmodellierung bietet DHI hochmoderne Dienstleistungen an. Unsere Lösungen werden mit Hilfe unseres globalen Wissens-Pools gefunden, der den Wert unserer hochqualifizierten Mitarbeiter zusammenfasst. Wir arbeiten im engen Dialog mit unseren Kunden, um maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Bedürfnisse zu erstellen.

UNSERE CFD-PROJEKTE: VON DER ENTSALZUNG BIS ZUM TSUNAMI

  • Biometrische Membranen für Wasserentsalzung
  • Auswirkungen des Schiffsverkehrs auf Bauwerke und Natur
  • Simulation von Mischvorgängen
  • Integration von biologischen Prozessen
  • Akustische Durchflussmessung
  • Sedimente in Strömungen und Wellen
  • Lastannahmen
  • Gezeitenturbinen
  • Dammbrüche und Tsunamis

EINLAUFBAUWERKE FÜR KRAFTWERKE
Die Gestaltung von Einlaufbauwerken ist eine typische
CFD-Anwendung, da der Transport von Kühlwasser eine
wesentliche Bedeutung für Kraftwerke besitzt. In der hier
dargestellten Anwendung ist die Bodenform unter dem
Ansaugrohr so zu gestalten, dass ein optimaler Wassertransport
zu einem beheizten Generator gewährleistet wird.
Dadurch können Wirbel reduziert werden, die den Eintrag
von Luft in den Kühlkreislauf zur Folge haben. Der Energieverbrauch
und die Störanfälligkeit der Pumpe können
reduziert und die Effizienz des Kraftwerks erhöht werden.

WINDKRAFTANLAGEN DER NÄCHSTEN GENERATION
Offshore-Windkraftanlagen helfen, den steigenden Bedarf
an erneuerbaren Energien zu erfüllen. Bei DHI berechnen
wir Kräfte, die durch Strömungen und Wellen auf das
Fundament von Windkraftanlagen wirken. Durch unser
abgestuftes Konzept kann das Wellenklima der gesamten
Umgebung der Anlage mit unserer Software MIKE Powered
by DHI abgebildet und die auftretenden Kräfte mittels CFD
bestimmt werden.
Wir simulieren brechende Wellen, die erhebliche
Schlaglasten auf Pfeiler verursachen. Darüber hinaus
betrachten wir Auskolkungen an den Fundamenten.

AUSWASCHUNGEN DURCH SCHIFFSCHRAUBEN
Um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden, der sich
die globale maritime Industrie gegenüber sieht, sind größere
Schiffe erforderlich. Höhere Manövrierfähigkeit und
Navigationsgeschwindigkeit werden durch erhöhte
Motorleistung und stärkere Nebentriebwerke erzielt – jedoch
einhergehend mit der Aufwirbelung von Sedimenten. Dies
führt nicht nur zur Erosion des Meeresbodens, sondern
auch zu Schäden an Hafenanlagen, Dämmen und
Fahrrinnen. DHI hilft, den Schiffsschrauben-induzierten
Sedimenttransport zu untersuchen, um den Unterhalt von
Schifffahrtswegen und Baggerprozesse zu optimieren.

UMKEHROSMOSE-ENTSALZUNGSANLAGEN
Rückgewinnung von Frischwasser aus dem Meer durch
Umkehrosmose ist eine der Schlüsseltechnologien des 21.
Jahrhunderts. Wir verwenden CFD, um die Geometrie der
Umkehrosmose-Module zu optimieren, um ihre
Gesamtleistung zu erhöhen und Energie zu sparen, z. B.
indem der optimale Durchmesser, die Länge sowie der
Abstand zwischen den Hohlfasern bestimmt wird. Darüber
hinaus nutzen wir CFD-Simulationen, um einen Einblick in
detaillierte Strömungs- und Konzentrationsfelder zu
gewinnen, insbesondere für das Ausmaß der
Konzentrationspolarisation und ihre induzierte
Flussbegrenzung.

Autor: Dominic Spinnreker-Czichon

Business Area Manager Solution Software

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