Studie zur 1D/3D-Kopplung von Systemsimulationsmodellen und Feldsimulationsmodellen

Studienarbeit aus dem Jahr 2007 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: 1,0, Technische Universität Hamburg-Harburg (Technische Thermodynamik), 41 Quellen im Literaturverzeichnis, Sprache: Deutsch, Abstract: Ziel dieser Arbeit ist es, erstmals einen Überblick über derzeit verfügbaren Kopplungsprogramme zu geben sowie eine Übersicht über bereits realisierte 1D/3D-Co-Simulationen. Dabei werden die theoretischen Möglichkeiten für eine Realisierung der Kopplung aufgezeigt und miteinander verglichen. In dieser Arbeit werden zunächst die strömungsmechanischen Grundgleichungen, auf denen die Berechnungsalgorithmen für die Simulationen basieren, vorgestellt. Dabei werden auch die Besonderheiten von turbulenten Rohrströmungen und der Stromfadentheorie erläutert. Im Kapitel Simulation und Kopplung wird dann mit einigen Begriffsdefinitionen die Basis für eine einheitliche Sprache gelegt. Es folgt eine kurze Vorstellung der 1D- und 3D-Simulation, beispielhaft werden dabei jeweils die Simulationsprogramme vorgestellt, die auch im AMoCaF-Projekt verwendet werden sollen. Anschließend wird der Frage nachgegangen, welche Möglichkeiten für die Umsetzung einer Kopplung existieren. Dabei werden auch die Besonderheiten einer 1D/3DCo-Simulation betrachtet. Im Mittelpunkt des vierten Kapitels steht die Darstellung der bereits existierenden Kopplungsprogramme. Neben den technischen Details der Programme werden auch bereits mit ihnen realisierte 1D/3D-Co-Simulationen vorgestellt. Zum Abschluss wird ein Fazit gezogen, welche Möglichkeit sich für die Realisierung eignet und ein Ausblick auf zukünftige Untersuchungen gegeben.