Kuratorium für Forschung im Küsteningenieurwesen (KFKI)

3D-Strömungsmesssystem

Stationäres 3D-Strömungsmesssystem für hochturbulente Strömungszustände unter Tide-, Strömungs- und Welleneinfluß

BMBF funding code03KIS036A, 03KIS036B, 03KIS036C, 03KIS036D
Duration of funding01.10.2001–30.09.2004
Project lead(s)Dr.-Ing. J. Bunte
Dr.-Ing. A. Matheja
Leibniz Universität Hannover
Dr.-Ing. Wilfried Reimche
KeywordsMoving grids, CFD, Modeling, Turbulence, Sea regions

Für Wasserbauwerke, die hochturbulenten Strömungen ausgesetzt sind, fehlen Langzeitmonitoring-Möglichkeiten, die über tatsächliche Belastungen der Bauwerke Auskunft geben. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines 3D-Strömungsmesssystems für hochturbulente Strömungszustände, um tatsächliche Belastungen von Wasserbauwerken ermitteln zu können. Dazu werden zum einen Sensoren für den Langzeiteinsatz im Bereich eines betrachteten Bauwerkes entwickelt, zum anderen wird für das gewählte Bauwerk ein numerisches Modell der Strömungszustände aufgebaut. Mithilfe des zu entwickelnden Particle-lmage-Velocimeters werden zeitlich und räumlich hochaufgelöste Daten über den aktuellen Strömungszustand gewonnen. Die mechanischen Strömungssensoren liefern dazu Randwerte, die als Eingangsgröße für das Particle-lmage-Velocimeter genutzt werden können. Anhand der gemessenen Strömungsdaten wird das numerische Modell des Wasserbauwerkes kalibriert und validiert. Das Gesamtsystem stellt ein Werkzeug zur Langzeitbeobachtung von hochturbulenten Gewässern dar, mit dessen Hilfe es möglich sein wird, hochaufgelöste und hochgradig instationäre hydrodynamische Modelle des Gewässers zu kalibrieren.

Publications

Scheer, C.; Reimche, W.; Bach, Fr.-W. (2005): Abschlussbericht - Stationäres 3D-Strömungsmesssystem für hochturbulente Strömungszustände unter Tide-, Strömungs- und Welleneinfluss, Abschlussbericht Teil A: Zusammenfassung. Hg. v. Universität Hannover, Institut für Werkstoffkunde. 34 Seiten.
Final report

Scheer, C.; Reimche, W.; Bach, Fr.-W. (2005): Abschlussbericht - Stationäres 3D-Strömungsmesssystem für hochturbulente Strömungszustände unter Tide-, Strömungs- und Welleneinfluss, Abschlussbericht Teil B: Mechanisches Anströmkörper-Strömungsmesssystem, Entwicklung des Trägersystems und der Tauchgehäuse. Hg. v. Universität Hannover, Institut für Werkstoffkunde. 37 Seiten.
Final report

Scheffermann, J; Matheja, A.; Zimmermann, C. (2005): Abschlussbericht - Stationäres 3D-Strömungsmesssystem für hochturbulente Strömungszustände unter Tide-, Strömungs- und Welleneinfluss, Abschlussbericht Teil D: Numerische Simulationen und physikalische Versuche. Hg. v. Universität Hannover, Franzius-Institut für Wasserbau und Küsteningenieurwesen. 90 Seiten.
Final report

Walter, J.; Barcikowski, S; Bunte, J; Haferkamp, H. (2005): Abschlussbericht - Stationäres 3D-Strömungsmesssystem für hochturbulente Strömungszustände unter Tide-, Strömungs- und Welleneinfluss, Abschlussbericht Teil C: Erfassung von turbulenten Strömungen mittels PIV-System (Particle Image Velocimeter). Hg. v. Laser Zentrum Hannover. 34 Seiten.
Final report

Scheffermann, J; Matheja, A.; Zimmermann, C. (2005): Entwicklung eines stationären 3D-Strömungsmessystems für hochturbulente Strömungszustände Untertide- Strömungs- und Welleneinfluss.

Scheffermann, J. M. (2005): Simulation of Movable Hydraulic Structures.

Haferkamp H.; Bunte, J.; Barcikowski, S.; Walter,J. (2004): Entwicklung eines stationären in-situ 3D-PIV-Strömungsmesssystems für hochturbulente Strömungszustände unter Tide-, Strömungs- und Welleneinfluß.

Scheffermann, J. (2004): Simulation of Movable Hydraulic Structures.

Scheffermann, J.; Matheja, A.; Zimmermann, C. (2004): Comparison of physical model test with numerical 3D-simulations at a movable gate of a large storm surge barrier..

Matheja; Scheffermann; Zimmermann (2003): Entwicklung eines stationären 3D-Strömungsmesssystems für hochturbulente Strömungszustände unter Tide-, Strömungs- und Welleneinfluß, Kurzvortrag. 4. FZK-Kolloquium "Küsten-Morphodynamik und Küstenschutzbauwerke", 20.03.2003, Hannover,.

Reimche, W.; Versemann, R. (2003): 2. Zwischenbericht - Stationäres 3D-Strömungsmesssystem für hochturbulente Strömungszustände unter Tide-, Strömungs- und Welleneinfluss.

Haferkamp,H.; Bunte, J.; Barcikowski, S.; Walter, J. (2003): Erprobung eines stationären 3D-PIV-Strömungsmesssystems für hochturbulente Strömungszustände unter Tide-, Strömungs- und Welleneinfluss in der Praxis.

N.N. (2002): 1. Zwischenbericht - 3D-Strömungsmesssystem für hochturbulente Strömungszustände unter Tide- und Strömungs- und Welleneinfluss.

Haferkamp; Bunte; Walter (2002): Konzept eines stationären 3D-PIV-Strömungsmesssystems für hochturbulente Strömungszustände unter Tide-, Strömungs- und Welleneinfluß. 10. Fachtagung Lasermethoden in der Strömungsmeßtechnik, 10. bis 12. September 2002, Universität Rostock.