Physikalische und numerische Strömungsmodellierung – Vorteile und Grenzen

Im praktischen Wasserbau werden für viele Fragestellungen bereits 2-D-Strömungsmodelle eingesetzt. Der Beitrag vergleicht Ergebnisse eines physikalischen Modellversuchs mit einer numerischen 2-D-Strömungssimulation für eine hochkomplexe Strömungssituation, um die Möglichkeiten und Grenzen einer numerischen Strömungssimulation im Vergleich zu einem physikalischen Modellversuch zu beleuchten.

Das 2-D-Strömungsmodell Hydro_as- 2d wurde auf eine sehr komplexe Geometrie – eine gekrümmte Schussrinne – angewendet. Die Ergebnisse aus der 2-D-Strömungsmodellierung wurden mit den Ergebnissen eines physikalischen Modellversuchs der gleichen Geometrie verglichen, um zu prüfen, ob ein 2-D-Strömungsmodell einen physikalischen Modellversuch ersetzen kann. Es konnte gezeigt werden, dass das 2-D-Strömungsmodell in der Lage ist, die Strömungsstruktur auch für eine hochkomplexe Geometrie wiederzugeben. Für die Kalibrierung des numerischen Modells und die Analyse der Wehrzu- und -überströmung erwiesen sich die Ergebnisse aus dem physikalischen Modellversuch allerdings als erforderlich. Als Resümee aus den Untersuchungen kann daher abgeleitet werden, dass für Basisuntersuchungen hochkomplexer Strömungen sowie für die Kalibrierung eines numerischen Modells physikalische Modellversuche unverzichtbar sind, für Optimierungen und Variantenstudien ist jedoch ein 2-D-Strömungsmodell dem physikalischen Modellversuch überlegen und stellt daher eine optimale Ergänzung dar.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasser und Abfall (11/2005) (November 2005)
Seiten: 4
Preis: € 10,90
Autor: Dipl.-Ing. Dr. Ursula Stephan
Dr.-Ing. Marinko Nujic
 
 Diesen Fachartikel kaufen...
(nach Kauf erscheint Ihr Warenkorb oben links)
 Artikel weiterempfehlen
 Artikel nach Login kommentieren


Login

ASK - Unser Kooperationspartner
 
 


Unsere content-Partner
zum aktuellen Verzeichnis



Unsere 3 aktuellsten Fachartikel

Folgen und Perspektiven für eine klimaschonende Nutzung kohlenstoffreicher Böden in der Küstenregion Niedersachsens
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2025)
Der Schutz von Mooren und somit kohlenstoffreicher Böden ist ein zentrales Element erfolgreicher Klimaschutzstrategien. Am Beispiel der Küstenregion Niedersachsens wird deutlich, welche sozioökonomischen Folgen eine Wiedervernässung ohne wirtschaftliche Nutzungsperspektiven nach sich ziehen kann. Eine transformative Moornutzung kann nur gelingen, wenn wissenschaftliche Erkenntnisse, politische Rahmenbedingungen, soziale Akzeptanz und ökonomische Realitäten ineinandergreifen.

Zur Berücksichtigung globaler Klimafolgen bei der Zulassung von Abfallentsorgungsanlagen
© Lexxion Verlagsgesellschaft mbH (9/2025)
Der Text untersucht, wie Klimafolgenprüfungen bei Deponien und Abfallanlagen rechtlich einzuordnen sind. Während das UVPG großräumige Klimaauswirkungen fordert, lehnt das BVerwG deren Prüfung im Immissionsschutzrecht ab. Daraus ergeben sich offene Fragen zur Zulassung und planerischen Abwägung von Deponien.

In-situ-Erhebung der Schädigung von Fischen beim Durchgang großer Kaplan-Turbinen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (9/2025)
Schädigungen der heimischen Fischarten Aitel, Nase und Äsche bei der Turbinenpassage wurde mittels HI-Z-Tags an zwei mittelgroßen Laufkraftwerken untersucht. Bei juvenilen Fischen wurden Überlebensraten (48 h) zwischen 87 % und 94 % gefunden, bei den adulten Fischen zwischen 75 % und 90 %. Die geringeren Schädigungen am Murkraftwerk im Vergleich zum Draukraftwerk können plausibel durch eine geringere Zahl an Turbinenflügeln (vier statt fünf), eine geringere Fallhöhe und eine etwas langsamer laufende Turbine erklärt werden.