Band 5: Ein Verfahren zur Simulation instationärer Strömungen in Rohrleitungsnetzen mit der Methode der finiten Elemente
Dissertation von Dipl.-Ing. Markus Töppel
2006 (ISBN 3-937693-04-1)
Abstract
Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag, Defizite der Strömungsberechnung in Flugzeugwasserversorgungssystemen zu beseitigen. Es wurde ein effizienter und allgemein anwendbarer Lösungsalgorithmus entwickelt, der alle in der Luftfahrt wichtigen Anforderungen erfüllt, z.B. die Berücksichtigung der Systembewegung und luftfahrtrelevanter Systemelemente. Mit diesem neuen Verfahren ist es möglich, instationäre Strömungssimulationen der Flugzeugwasserversorgung für die gesamte Flugzeit durchzuführen. Durch die Implementierung eines instationären Widerstandsbeiwertes werden vor allem instationäre Grenzzustände, z.B. Druckstöße, gut nachgebildet. Somit lassen sich realistische Simulationen des Systemverhaltens durchführen.
A procedure for simulating transient flow in pipe networks using the method of finite elements
The submitted dissertation makes a contribution to solve insufficiencies in computational fluid dynamics of water supply systems in aircrafts. An efficient and generally applicable solution algorithm, which fulfills all requirements important in aviation, e.g. the consideration of the system movement and aviation-relevant system elements, was developed. With this new procedure it is possible to simulate transient pipe flow in aircraft water supply for the entire flight time. Due to the application of an unsteady friction factor transient ultimate states, e.g. water hammer, are well modeled. Therefore, realistic simulation of system behavior is accomplished.