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Numerische Untersuchung von Mischsystemen in der Umwelttechnik

Description: Das Projekt "Numerische Untersuchung von Mischsystemen in der Umwelttechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Maschinenkonstruktion, Fachgebiet Hydraulische Strömungsmaschinen und Strömungstechnik durchgeführt. Ziel des Foerderprojekts ist die systematische numerische Untersuchung der in der Umwelttechnik anzuwendenden Mischsysteme. Dadurch sollen grundlegende Kenntnisse gewonnen werden, mit denen die Mischsysteme bezueglich Mischzeit und Energiezufuhr optimal ausgelegt werden koennen. Es wird ein numerisches Modell erstellt, mit dem die instationaeren kontinuierlichen bzw. diskontinuierlichen Mischvorgaenge systematisch untersucht werden. Durch den Vergleich der numerischen Ergebnisse mit verifizierenden Ergebnissen aus Messungen sowie durch kritische Betrachtungen ergibt sich, dass das erstellte numerische Modell und die angewendete numerische Methode fuer die beabsichtigte Untersuchung geeignet sind. Bei den systematischen Untersuchungen mit Hilfe der numerischen Methode werden die Zulaufpositionen, die Beckenform, die bezogenen Hauptabmessungen des Mischsystems, die Anordnung des Laufrades im Becken, die Drehzahl sowie die Drehrichtung des Laufrades als wichtige Systemparameter betrachtet. Deren Einfluss auf die Beckenstroemung bzw. auf die Mischvorgaenge werden mittels numerischer Berechnungen eingehend erforscht. Aus Berechnungen und Analysen ergeben sich folgende grundlegende Schlussfolgerungen: - Die praxisrelevanten Mischvorgaenge bei der Abwasserreinigung sind Makromischvorgaenge. - Makromischvorgaenge werden stroemungstechnisch gesehen, ueberwiegend von der Turbulenz (Turbulenzgrad) und der Rezirkulation (Tumble-Koeffizient) beeinflusst. - Die Rezirkulation und die Turbulenz wirken einander entgegen. - Die Rezirkulation hat einen weit staerkeren Einfluss auf die Makromischvorgaenge als die Turbulenz. - Auf die Mischvorgaenge wirken sich die Wandhaftung und der Aufprall des Strahls auf die Beckenwand negativ aus. - Die Positionen des Zu- und Ablaufs sind von grosser Bedeutung im Hinblick auf den schnellen Konzentrationsausgleich im Becken. - Die Beckenform und der relevante Mischerdurchmesser sind die wichtigsten geometrischen Parameter bezueglich der Rezirkulationsstroemung und der Durchmischung im Becken. Aufgrund der Erkenntnisse werden konstruktive Massnahmen zur Optimierung von Mischsystemen vorgeschlagen. Um die Mischzeit zu verkuerzen und den Energieverlust zu minimieren, stehen die Verstaerkung bzw. Stabilisierung der Rezirkulationsstroemung sowie die Minimierung der 'Kurzschluss'-Stroemung im Vordergrund.

Types:

SupportProgram

Origin: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Berlin ? Abwasserreinigung ? Strömungstechnik ? Energieverlust ? Mathematisches Modell ? Numerisches Verfahren ? Umwelttechnik ? Vergleichsanalyse ? Mischsysteme ?

Region: Berlin

Bounding box: 10.44987° .. 10.44987° x 54.03573° .. 54.03573°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

Time ranges: 1993-03-01 - 1996-04-30

Status

Quality score

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