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Steffen Corbe, 18. Februar 2019
3D-CFD-Simulation zum Nachweis und Optimierung eines zweifach angeströmten Wirbelfallschachtes.
Die TK CONSULT AG wurde beauftragt die Hydraulik eines zweifach angeströmten Wirbelfallschachtes numerisch zu untersuchen (Evaluierung des Planzustandes und gegebenenfalls Validierung möglicher Optimierungsvarianten).
In dem komplexen Bauwerk überwindet das Mischwasser unter kontrollierten Bedingungen eine Höhendifferenz von mehr als 10 m. Eine reibungslose Funktionsweise hängt insbesondere von der internen Rezirkulation der Luft (Belüftung), von der ausreichenden Dimensionierung des Fallrohres sowie vom Zusammenfluss der beiden Zuläufe in der Drallkammer ab.
Alle Simulationen wurden mit Hilfe eines 2-Phasenmodells (Wasser-Luft) durchgeführt. Dies ermöglichte die numerische Bewertung der geplanten Grösse der Belüftungsrohre. Des Weiteren erfolgte eine Optimierung verschiedener baulicher Elemente (z.B. Leitwände, Gefälle Sohle, Toskammer, etc.), welche Leistungsreserven für Extremabflüsse einbezieht und somit den Nutzen der Investitionen maximiert.