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Instationäre Hydrodynamik und Fluid-Struktur-Wechselwirkungen

Instationäre Hydrodynamik und Fluid-Struktur-Wechselwirkungen

Analyse von Instabilitäten und kritischen Phänomenen

Instationäre Hydrodynamik und Fluid-Struktur-Wechselwirkungen

In diesem Bereich werden komplexe instationäre Strömungen in hydraulischen Maschinen und ihre Wechselwirkungen mit mechanischen Strukturen untersucht. Er zielt darauf ab, die Mechanismen zu verstehen, die zu Instabilitäten, dynamischen Belastungen und kritischen Phänomenen wie Kavitation oder strömungsinduzierten Vibrationen führen.

Herausforderungen und Ziele

Entwicklung eines tieferen Verständnisses instationärer Phänomene, um deren Auswirkungen auf die Leistung und Haltbarkeit hydroelektrischer Komponenten vorherzusagen.
Bewältigung komplexer hydraulischer Instabilitäten Beherrschung komplexer hydraulischer Instabilitäten (Vortex Rope, Pulsationen, Kavitation).
Verständnis der Fluid-Struktur-Kopplung und der induzierten dynamischen Belastungen. Verständnis der Fluid-Struktur-Kopplung und der induzierten dynamischen Belastungen.
Reduziert das Risiko von Ermüdung und langfristigen Ausfällen. Reduziert das Risiko von Ermüdung und langfristigen Ausfällen.

Unser wissenschaftlicher Ansatz

Wir kombinieren hochauflösende instationäre numerische Simulationen mit experimentellen Hochfrequenzmessungen, um Wirbelstrukturen, Druckschwankungen und die dynamischen Wechselwirkungen zwischen der Strömung und mechanischen Komponenten zu analysieren. Dieser multiphysikalische Ansatz ermöglicht es, grundlegende Phänomene mit industriellen Zwängen zu verknüpfen.
Hochtreue instationäre CFD-Simulationen

Wir entwickeln und verwenden fortschrittliche numerische Modelle, mit denen wir komplexe instationäre Strömungen, Wirbelstrukturen und Kavitationsphänomene unter realistischen Bedingungen erfassen können.

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Instrumentierte Hochfrequenz-Experimentalanordnungen

Messkampagnen im Labor und vor Ort, die Druck- und Vibrationssensoren mit hoher zeitlicher Auflösung umfassen, ermöglichen eine genaue Charakterisierung der dynamischen Phänomene und die Validierung der numerischen Modelle.

 

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Gekoppelte multiphysikalische Fluid-Struktur-Modelle

Wir implementieren numerische und analytische Ansätze zur Darstellung der Kopplung zwischen Strömung und Struktur, um die dynamische Belastung und das Ermüdungsrisiko von Bauteilen zu bewerten.

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Treffen Sie das Team

Unsere Forscher und Ingenieure sind die treibende Kraft hinter den Spitzenleistungen des Hydro Alps Lab, indem sie wissenschaftliches Fachwissen mit der Leidenschaft für die Wasserkraft verbinden.