Titelaufnahme

Titel
1D-numerical approach of pipe burst
VerfasserKoeb, Daniel
Begutachter / BegutachterinAufleger, Markus
Betreuer / BetreuerinAufleger, Markus
Erschienen2015
HochschulschriftInnsbruck, Univ., Masterarb., 2015
Anmerkung
Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprüft
Datum der AbgabeDezember 2015
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Rohrbruch
Schlagwörter (EN)pipe burst
URNurn:nbn:at:at-ubi:1-3244 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
1D-numerical approach of pipe burst [26.72 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Im Umfang dieser Masterarbeit: "1D-numerischer Ansatz von Rohrbrüchen" wurden folgende Inhalte abgedeckt:

Ein Teil der Arbeit befasst sich mit der Literaturstudie zu der Hydraulik von Rohrsystemen, der Definition von Rohrbruch, Druckstoß, die Gefahren und Ursachen von Kavitation und von Verschlussorganen, welche als Grundlage für die folgenden Analysen zur Verfügung stehen.

Der Hauptteil der Arbeit besteht in der hydraulischen Untersuchung eines physikalischen Models, welches mittels 1D-Programmen rekonstruiert und vereinzelt mit 3D-Programmen überprüft wird. Das Besondere an diesem physikalischen Model ist, dass sich innerhalb einer Anbindung des Schachtwasserschlosses eine Wand befindet, welche die Aufgabe einer Entkopplung des Triebwasserweges, als Alternative zu Absperrklappen, erfüllen soll. Zum einen wird das System mittels dem Ansatz von Bernoulli verglichen, wobei ersichtlich wird, dass das System unter dem Einfluss von Kavitation leidet, welches in die lokalen Verluste der Klappen mitberücksichtigt wird.

Die 1D-Analyse erfolgt mit einem von Dipl.-Ing. Dr. Wolfgang Dobler geschriebenen Programm-Skript, welcher auf der Basis der Charakteristiken-Methode in C++ geschrieben wurde.

Die Verlustbeiwerte der Verschlussorgane und die Auswirkung von Kavitation auf den Durchfluss während des Rohrbruches wird hier genauer untersucht und mittels 1D-Ansätze versucht zu rekonstruieren.

Die Ergebnisse und Erkenntnisse dieser Arbeit dienen zur Ergänzung und Unterstützung der Dissertationsarbeit von Dipl.-Ing. Jakob Seibl, welcher sich mit dem Thema "Instationäre 3D numerische Bemessungswerkzeuge für Hochdruckanlagen" befasst.

Zusammenfassung (Englisch)

Within the scope of this master thesis: "1D-numerical approach of pipe-burst" the following contents are covered:

One part of the thesis includes the theoretical background of the hydraulic of pipe-systems, the definition of pipe burst, water hammer, the danger and reasons for cavitation and shut-off devices, which are the foundation for the ongoing analysis.

The main part of the thesis is the hydraulic research of a physical model, which is reconstructed with a 1D-numerical software. The results are occasional double checked through a 3D-numerical software. The exceptional on the physical-model is that there is a integrated wall within a T-junction of the penstock, which serves the purpose of a decoupling and an economic alternative to shut-off devices. The system is calculated according to the theorem of Bernoulli, whereas it is clearly evident that the system is suffering at the influence of cavitation, which is considered in the local loss coefficients of the valves.

The 1D-analysis takes place through a self-made numerical software from Dipl.-Ing. Dr. Wolfgang Dobler, which is based on the methods of characteristics.

The loss-coefficients of the shut-off valve and the consequences of cavitation on the discharge behaviour, during a situation of pipe-burst is considered more carefully and is tempted to reconstruct with a 1D-approach.

The results and the gained knowledge of this thesis serves as supplement and support for the dissertation of Dipl.-Ing. Jakob Seibl, who is concerned with the topic "Instationäre 3D numerische Bemessungswerkzeuge für Hochdruckanlagen".