Forschungsprojekte aus dieser Gruppe haben das Ziel Anlagen der Siedlungswasserwirtschaft weiter zu entwickeln. Die dazu angewendeten Methoden sind die Strömungssimulation mit kommerzieller Software (Ansys FLUENT, FLOW 3D) kombiniert mit Messungen und Versuchen an realen Anlagen oder Versuchsanlagen.

Für die Strömungssimulationen stehen Rechner mit insgesamt 4 Hexcore CPUs (24 „Cores“) zur Verfügung. Neben dreidimensionalen Messungen des Strömungsfeldes mit einer magnetisch induktiven Sonde zur Kalibrierung des simulierten Strömungsfeldes werden auch Laboruntersuchungen im institutseigenen Labor durchgeführt. Die institutseigene Werkstatt unterstützt den Aufbau und Betrieb von Versuchsanlagen. Die Kombination von experimentellen und computergestützten Strömungsfelduntersuchungen garantiert ein hohes Maß an Qualität bei den Ergebnissen.

Bei allen nachfolgenden Anwendungsbeispielen handelt es sich um eigene Referenzen aus Projekten, die in den vergangenen Jahren durchgeführt wurden.

Referenzen

Anwendungsbeispiel Wasserströmung mit Stofftransport

Der Transport von gelösten Stoffen in Strömungen spielt häufig eine Rolle in der Siedlungswasserwirtschaft z.B. bei der Einmischung von Flockungsmitteln in einem statischen Mischer.

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Anwendungsbeispiel Strömung mit definierter Phasengrenze

Freie Wasseroberflächen können als fester Rand (wenn die Lage genau bekannt ist) oder mit einer Mehrphasensimulation abgebildet werden.

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Anwendungsbeispiel Um eine Achse drehende Geometrien (z.B. Rührwerke)

Rührwerke kommen häufig in Anlagen der Siedlungswasserwirtschaft vor, die Art und Komplexität der Modellierung sind unterschiedlich und hängen von der jeweiligen Fragestellung ab.

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Anwendungsbeispiel Gasblasen in Wasser

Der Eintrag einer Gasphase in eine flüssige Phase bewirkt nicht nur einen Stoffeintrag, um chemische und biologische Reaktionen hervorzurufen, sondern auch einen Impulseintrag, der für das Strömungsfeld bedeutsam ist.

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Anwendungsbeispiel Sedimenttransport

Wasser in Anlagen der Siedlungswasserwirtschaft enthält oft nicht gelöste Bestandteile wie z.B. Sedimente, die numerisch abgebildet werden können.

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Anwendungsbeispiel Modellentwicklung – Ozonanlage

Viele praktische Fragestellungen gehen über die Möglichkeiten der Standard Softwarepakete hinaus. Über Programmierschnittstellen ist es aber möglich zusätzliche Modelle in die Berechnung zu integrieren.

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Optimierung einer Flockungsstufe

Mit Hilfe der Strömungssimulation und dreidimensionalen Strömungsfeldmessungen an der Anlage selbst sollten Optimierungspotentiale für eine Flockungsstufe des Wasserwerks Langenau identifiziert werden.

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