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Massenkonservative Systemsimulation für Mehrphasenströmungen

Aktuell am Markt verfügbare Werkzeuge zur Simulation des Verhaltens hydraulischer Systeme basieren auf vereinfachten Differentialgleichungen, die zu fehlerhaften Simulationsergebnissen führen können. Insbesondere in geschlossenen Systemen und bei Langzeitsimulationen führen diese Vereinfachungen zur Verletzung der Kontinuitätsgleichung. Daher besteht die Notwendigkeit, neue Modellierungsansätze zu finden, die auf der physikalisch korrekten Bilanzierung der Massenströme basieren.

Die Genauigkeit der konzentriert-parametrischen Systemsimulation soll im Rahmen dieses Projekts durch die Berücksichtigung und exakte Bilanzierung ungelöster Luft im System weiter gesteigert werden. In hydraulischen Systemen führt Luft zu einer Erhöhung der Kompressibilität und damit zu einer geringeren Steifigkeit hydraulischer Antriebe. Besonders relevant ist dies bei Systemen, die mit einem niedrigen Öldruck betrieben werden.

Die für diese Berücksichtigung notwendigen Fluidparameter wie z.B. der E-Modul und der Bunsenkoeffizient, werden experimentell für verschiedene Fluide und verschiedene Randbedingungen ermittelt. Des Weiteren wird der Einfluss einer vorhandenen Gasphase in verschiedenen hydraulischen Komponenten untersucht.

Massenkonservative Systemsimulation für Mehrphasenströmungen
Bild 1: Massenkonservative Systemsimulation für Mehrphasenströmungen
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