PUB - Entwicklung und Verwendung eines zweiphasigen CFD-Solvers für die Metamodellierung eines Hydraulikbehälters

27.05.2019

Im Rahmen des 10th International Conference on Multiphase Flow in Rio de Janeiro (ICMF 2019) ist ein Manuskript zum Thema „Entwicklung und Verwendung eines zweiphasigen CFD-Solvers für die Metamodellierung eines Hydraulikbehälters“ im Tagungsband veröffentlicht.

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Kurzfassung

CFD domain Fluiddomäne und Geschwindigkeitsverteilung simuliert mit CFD-Solver

Die Flüssigkeit in einem Hydrauliksystem besteht nur im idealisierten Fall aus einer einzigen flüssigen Phase. Eine der Verunreinigungen, die zu einer Mehrphasenströmung führt, ist Luft. Der Eintritt von Luft in Hydraulikflüssigkeiten ist unvermeidlich. Die negativen Auswirkungen von ungelöster Luft, die in Form von Blasen vorliegt, auf die Systemkomponenten und ‑eigenschaften sind nicht zu vernachlässigen. Die vorliegende Studie konzentriert sich daher auf die Existenz von Luftblasen im Hydrauliköl.

Die angesammelte Luft kann durch den Hydraulikbehälter aus dem System freigesetzt werden. Verschiedene Variablen wie der Ölvolumenstrom und die Luftbelastung am Einlass des Reservoirs beeinflussen den Luftabscheidegrad des Hydraulikbehälters. Die Luftmenge, die am Auslass des Reservoirs im Öl verbleibt, kann experimentell oder mit CFD-Simulationen abgeschätzt werden. Beide Methoden sind jedoch zeitaufwändig und teuer. Eine Lösung für dieses Problem ist die Verwendung von Metamodellen.

Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines CFD-Solvers zur Simulation der Zweiphasenströmung in einem Hydraulikbehälter und Verwendung der Ergebnisse für die Erstellung des Metamodells. Der entwickelte zweiphasige CFD-Solver nutzt das Open-Source-CFD-Tool OpenFOAM®, das auf einem gekoppelten Euler-Lagrange-Ansatz basiert.

  Vergleich von Vorhersage und Simulation Urheberrecht: ifas Tatsächliche Zielgrößen im Vergleich zur vorhergesagten Zielgrößen aus dem Model (links) Zusammenfassung des Effekts für die Einflussvariablen