3D-CFD

Mittels 3D-CFD-Simulationen sind wir in der Lage, auch komplexeste physikalische Phänomene realitätsnah nachzubilden und Lösungen zur Optimierung zu erarbeiten.

3D-CFD-Simulationen werden durchgeführt, um physikalischen Prozesse zu visualisieren, besser zu verstehen und das Design der Baukörper und die Prozesse anschliessend zu optimieren. Dabei steht im Vordergrund, die Strömungsverhältnisse den jeweiligen Anforderungen entsprechend optimal auszulegen. So können Unter- und Überdimensionierungen vermieden werden und der Nutzen der Investition wird maximiert.

Es können Räumer, Rührwerke, Pumpen, Düsen, Lufteintrag, Schieber, Begasung, Belüftung, Schwebstoffe, Stofftransport, Partikel, bewegte Festkörper, Fluid-Festkörper-Interaktionen und Thermodynamik im Rahmen von Einphasen- und Mehrphasenströmungen berücksichtigt werden.

Ihr Nutzen

  • Strömungsmechanische Bedingungen sind so komplex, dass diese teilweise mit eindimensionalen oder empirischen Ansätzen nur ungenügend beschrieben und optimiert werden können.
  • Aufgrund der Flexibilität der numerischen 3D-Modelle können optimale Lösungen effizient erarbeitet werden.
  • Durch die Abbildung und Visualisierung können die physikalischen Prozesse veranschaulicht und besser verstanden werden.
  • Die strömungsmechanische Optimierung bringt deutliche Leistungssteigerungen, verhindert risikobehaftete Unterdimensionierungen und teure Überdimensionierungen und maximiert so den Nutzen der Investition.

Anwendungsbereiche

Bitte anklicken, um nachstehende Punkte zu öffnen.

Wasserbau/Flussbau
  • Fischabstiege (z.B. Rampen)
  • Rechen
  • Allgemeine Gewässerhydraulik
  • Durchlassbauwerke, Tosbecken, Drosselbauwerke, Tunnel, Brücken
  • Hochwasserrückhaltebecken
  • Schwemmholz/Verklausung
  • Dammbruch
  • Gekoppelte 2D/3D Simulationen
  • Schwebstofftransportsimulationen
  • Thermische Simulationen
  • Flutwellen
  • Flusstemperaturverteilungen in Dürreperioden
Wasserkraft
  • Hochwasserentlastungen
  • Grundablässe
  • Impulsinduzierte Wellenbildungen
  • Lufteintrag durch Turbulenzen
  • Kavitation
  • Tosbecken, Energieumwandlung
  • Rechen
  • Fischauf- und abstiege
  • Schwemmholz
  • Stauraumverlandung
Siedlungsentwässerung
  • Hochwasserentlaster, Absturzbauwerke, Wirbelfallschächte, Kontrollschächte, Schachtbauwerke und Sonderbauwerke
  • Stauraumkanäle, Durchlaufbecken, Fangbecken, Regenüberlaufbecken, Regenrückhaltebecken
  • Freispiel- und Druckleitungen
  • Be- und Entlüftung
  • Schmutzfrachtsimulationen
Kläranlagentechnik
  • Absetzbecken – Sandfang, Vorklärbecken, Nachklärbecken, Lamellenabscheider, Eindicker
  • Rechen – Grob- und Feinreichen
  • Belebungsbecken – Denitrifikation, Nitrifikation, Rührwerke, Belüftung
  • Faulbehälter (Gaslanzen, Gasdruckheber, Rührwerke)
  • Vierte Reinigungsstufe – Aktivkohlereaktor, Ozonreaktor
  • Pumpstationen
  • Besondere Anlagenteile
Wasserversorgung
  • Strömungsverhältnisse in Reservoirs (z.B. Aufenthaltszeiten)
  • Reaktoren und Kontaktbecken (Ozon, Chlor, Chlordioxid, Pulveraktivkohle, Flockmittel)
  • Einmischung von Chemikalien und Gasen
  • Absetzbecken
  • Wasserverteilung und Zuläufen bei offenen Filtern
  • Hydraulische Optimierung jeglicher Anlagenteilen

Erneuerbare Energie
  • Windkraft
  • Solarkraft
  • Thermische See- und Flusswassernutzung (Einschichtungsberechnungen) für Heizen und Kühlen
Stadtklima
  • Stadtklimasimulationen
  • Windlastsimulationen
  • Schattenwurf
  • Lokale Wind- und Wetterbedingungen
  • Verteilungsanalyse von Luftschadstoffen
  • Risiko von Blendungen durch Glasfassaden

Brandschutz
  • Rauchgassimulation/Entrauchungssnachweise
  • Feuerwiderstand von Bauteilen
  • Ventilationssysteme
  • Sprinkleranlagen
  • Russablagerungen
Gebäude- und Raumklima
  • Thermische Gebäude- und Raumsimulationen
  • Strömungssimulation von Klimaanlagen, Lüftungsanlagen
Personenflusssimulationen
  • Veranstaltungen
  • Evakuierungen bei grossen Menschenansammlungen
  • Städte (z.B. Bahnhöfe)
  • Gebäudeevakuierung

Prozesse und Herstellung
  • Wärmeleitung Flüssigkeit-Feststoff
  • Wärmetauscher
  • Trocknung und Evaporation
  • Mixen und Trennen
  • Stoffausbreitung
  • Abscheiden
  • Spülen
  • Sedimentation
  • Flotation
Konsumgüter
  • Waschmaschinen
  • Spühlmaschinen
  • Mixer
  • Staubsauger
  • Föhn
  • Dunstabzugshauben

  • Pumpen/Turbinen
  • Rührwerke
  • Ventile
  • Sprühdüsen
  • Misch- und Trennbehälter
  • Abscheider
  • Absperrtechnik (z.B. Abflussregler)
  • Abfüllanlagen
  • Sanitärtechnik (z.B. Toiletten, Duschbrausen, Whirlpools)
  • Gegenstromanlagen

Ansprechperson

Steffen Corbe

Steffen Corbe

M. Eng. Bauing., MBA

Geschäftsführer
Fachbereichsleiter 3D-CFD

E-Mail:  steffen.corbe@tkconsult.ch
Tel.: +41 (0) 44 288 81 87

Dokumente

Prospekt 3D-CFD

Neuste Artikel

Mattias Deller, 12. November 2020

Im Rahmen der Sanierung eines Bachdurchlasses am Rötelbach im Kanton Thurgau, wurden Massnahmen zur Kapazitätserhöhung mittels einer 2-phasigen (Wasser/Luft) 3D-CFD-Simulation überprüft

Artikel lesen

Mattias Deller, 17. August 2020

Hydraulische Überprüfung und Optimierung von einem Vereinigungs/Absturzbauwerk

Artikel lesen

Mattias Deller, 20. Mai 2020

Optimierung der Aufenthaltszeiten einer Ozonierungsanlage mit Berücksichtigung von Begasung und Tracerkonzentration

Artikel lesen

Ramona Nüssli, 12. Februar 2020

3D-CFD-Simulation zur Validierung der Auswirkungen der Kühlwasserentnahme und -rückgabe auf die Temperaturschichtung im Zürichsee

Artikel lesen

Deller Mattias, 14. Juni 2019

Untersuchung der Durchmischungsleistung in einem Faulturm für unterschiedliche Gaseinpresskonfigurationen.

Artikel lesen

Mattias Deller, 15. April 2019

Numerische Optimierung der Schlammdurchmischung in einem SBR durch Vergleich von unterschiedlichen Rührwerksanordnungen.

Artikel lesen

Steffen Corbe, 18. Februar 2019

3D-CFD-Simulation zum Nachweis und Optimierung eines zweifach angeströmten Wirbelfallschachtes.

Artikel lesen

Mattias Deller, 12. September 2018

Mit einer thermisch - hydraulischen Modellierung wurde für einen Trinkwassertank in Saudi-Arabien die Aufenthaltszeiten des Wassers berechnet. Es konnte gezeigt werden, dass die durch die Sonne aufgeheizten Stahlwände die Zirkulation im Trinkwassertank beeinflussen und das gegenüber einer rein hydraulischen Betrachtung unterschiedliche Aufenthaltszeiten zu erwarten sind.

Artikel lesen

Steffen Corbe, 23. Februar 2017

Zusammenarbeit mit der VAW, ETH Zürich, zum Thema: «Belüftung und Charakterisierung der Wasser - Luft - Strömung in Grundablässen»

Artikel lesen

Steffen Corbe, 07. Februar 2017

Die HOLINGER SA in Luxemburg lud ihre Kunden am 6. Oktober ins BIODIVERSUM des Naturschutzgebiets "Haff Réimech" zu einem Kundenevent ein. Steffen Corbe referierte zu "3D-CFD-Simulation in der Wasserwirtschaft" (aktualisierte Folien).

Artikel lesen