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Autor: Habr, Klaus
Titel:Gekoppelte Simulation hydraulischer Gesamtsysteme unter Einbeziehung von CFD
Dissertation:TU Darmstadt, Fachbereich Maschinenbau, 2001

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Diss_Habr_1.PDF Dissertation 4355429
Diss_Habr_2.PDF Anhang F - Bildsequenzen 4315128

Abstract auf Deutsch:


Die Modelle der konzentrierten/verteilten Parameter sind die am weitesten verbreiteten Modelle zur Simulation von hydraulischen Gesamtsystemen. Zur Zeit liegt in der Ölhydraulik ein deutlicher Schwerpunkt bei der Verwendung von Modellen mit konzentrierten Parameter vor. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass es praxisrelevante Anlagenkonfigurationen gibt, in welchen eine Simulation mit den oben genannten Modellen keine verwertbaren Ergebnisse liefert. Dieser Fall tritt ein, wenn die Wechselwirkung der Kavitation in einer Systemkomponente mit dem Restsystem einen nicht zu vernachlässigbaren Beitrag zu dem Gesamtverhalten liefert. Aus diesem Sachverhalt heraus ergaben sich für den praxisorientierten Einsatz von Simulationen ölhydraulischer Gesamtsysteme unmittelbar vier Kernfragestellungen, deren Beantwortung Gegenstand dieser Arbeit war: 1. Auf welche Art und Weise kann man mit einer hohen Genauigkeit das Zusammenwirken von hydraulischen Komponenten ohne Kavitation abbilden? 2. Mit welcher Messtechnik kann der dynamische Volumenstrom zuverlässig und präzise gemessen werden (Grundlage, um die oben dargestellte Problematik überhaupt erfassen zu können)? 3. Mit welchem Modell kann der komplexe Vorgang Kavitation mit dem numerischen Werkzeug CFD abgebildet werden, so dass die Berechnungsergebnisse hinreichend genau die Realität beschreiben? 4. Welche prinzipielle Vorgehensweise ist bei der Simulation erforderlich, um eine gekoppelte Berechnung mit zwei völlig verschiedenen numerischen Verfahren durchzuführen?

Abstract auf Englisch:

The modelization by concentrated/distributed parameters is most commonly used for the simulation of entire hydraulic systems. At the present time, in the field of oilhydraulic the modelization by concentrated parameters predominates. In this dissertation it could demonstrated that oilhydraulic configurations of practical relevance do exist for which simulations on the basis of the above mentioned modelization don’t provide usable results. This occurs if the interaction of cavitation in a component with the other parts of the system influences in a not negligible manner the global dynamic behaviour of the system. Due to this facts four main questions arose in respect to the simulation of entire oilhydraulic systems for practical purposes. The aim of this dissertation was to answer these questions: 1. Which numerical method can describe with high precision the interactions of hydraulic components in the case without cavitation? 2. Which measuring technique can serve to measure the dynamic volume flow rate in a reliable and precise way (as a basis to treat the problems presented above)? 3. By which physical model can the complex phenomenon of cavitation be represented when using the numerical tool of CFD to get results of the calculation which describe with sufficient exactness the reality? 4. Which general strategy can be used to carry out coupled computations by two fundamentally different numerical methods (concentrated/distributed parameters in combination with CFD) ?
Dokument aufgenommen :2002-06-18
URL:http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000221