Institute of River and Coastal Engineering

FLOWSIS ist ein numerisches Programm zur Simulation eindimensionaler instationärer Druckrohrströmungen in Netzwerken unter besonderer Berücksichtigung der Randbedingun­gen der Luftfahrt.

Das Programm ist auf alle gängigen Ingenieurprobleme, bei denen Strömungen in Netzwerken simuliert werden sollen, anwendbar. Besonders eignet sich FLOWSIS zur Simulation instationärer Strömungen in Flugzeugwasserversorgungssystemen, da beispielsweise neben dem Berechnungskern ein Zusatzmodul für die Druckbeaufschlagung der Tanks mit Druckluft entwickelt wurde. Außerdem lassen sich Einflüsse aus der Bewegung des Rohrsystems auf das Strömungsverhalten, wie sie beispielsweise bei Kurvenflügen entstehen, sowie die Veränderung des Atmosphärendrucks im Programm berücksichtigen. Um Strömungsphänomene sowohl zeitlich hochaufgelöst als auch effizient berechnen zu können wurde eine automatische Schrittweitenanpassung integriert, die die Zeitschrittweite entsprechend einer vorzugebenden Genauigkeitsanforderung an die Strömungssituation anpasst.

Zusätzlich ist FLOWSIS mit einem Wärmetransportmodul ausgestattet, mit dem temperaturabhängige Strömungen berechnet werden können. Dabei werden neben der Umgebungs­temperatur jedes Rohrstranges auch mögliche Wärmequellen wie Heizelemente berücksich­tigt.

Folgende Simulationen können mit FLOWSIS durchgeführt werden:

• Berechnung temperaturabhängiger stationärer Rohrströmungen in Netzwerken
• Berechnung temperaturabhängiger instationärer Strömungen in Netzwerken
• Berechnung von Druckstößen unter Berücksichtigung der Elastizität der Rohrwandung und der Kompressibilität des Fluids
• Berechnung von Strömungen, die durch die dreidimensionale Bewegung des Rohr­systems beeinflusst werden
• Strömungsberechnungen unter Berücksichtigung von verschiedenen Randbedingungen, z.B. Armaturen, Ventilen, Pumpen, Windkesseln, Wasserschlössern, Drucktanks etc. sowie lokaler Verluste
• Simulation der Interaktion von Rohrströmung und Druckbeaufschlagung von Tanks mit Kompressoren
• Einfluss der Umgebungstemperatur bzw. von Wärmequellen auf das Strömungs­verhalten

Neben dem vielseitigen Einsatz weist die Simulationssoftware besondere Merkmale auf, durch die Strömungsphänomene exakter abgebildet und die Berechnung effizienter gestaltet werden kann. Bei FLOWSIS kann zwischen einer frei wählbaren Zeitschrittweite und einer automatischer Schrittweitenanpassung gewählt werden. Außerdem werden instationäre Reibungsverluste berücksichtigt, die große Auswirkungen auf die Berechnungsergebnisse bei instationären Strömungen mit großen Gradienten haben.

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