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Druckwellenberechnung in Rohrleitungssystemen mit allgemeinen Komponenten

Allgemeines

DRAKO ist ein Fluiddynamik- Rechenprogramm, das instationäre Strömungsvorgänge in komplexen Rohrleitungssystemen berechnet.

Aufgrund der umfangreichen Komponentenpalette erschließen sich mit dem Programm nahezu uneingeschränkte Anwendungsmöglichkeiten bei Strömungsvorgängen in beliebigen Strömungskanälen.

Das Programm verfügt über eine grafische Benutzeroberfläche, die ein komfortables Arbeiten beim Erstellen der Rechenmodelle und Auswerten der Ergebnisse ermöglicht.

Leistungsspektrum

Berechnung von

Flüssigkeiten, Dämpfe und Gase
Zweiphasen-Strömung
Ausdampfung, Kondensation
Überschallströmung, Verdichtungsstoß
Wandelastizität
Fluid-Struktur-Kopplung

Randbedingungen

Offene- / geschlossene Rohrenden
Ab- und Verzweigung
Druck- / Massenstrom- / Flächenzeit-Funktion
Wärmequelle als Zeit-Funktion
Sicherheitsventil, Berstscheibe
Rückschlagklappe /-ventil
Eigenmediumgesteuertes Ventil
Pumpe, Windkessel, … ect.

Ergebnisse

Als Ergebnis liefert das Programm Zeitverläufe von:

aktiven Komponenten (z.B. Ventilhub, Pumpendrehzahl, etc.)
Druck, Geschwindigkeit, Massenstrom, Dichte an vorgewählten Positionen
Rohrkräfte, für eine spätere strukturdynamische Berechnung

Zustandsgleichung

Mit dem Programm können als Fluide beliebige Flüssigkeiten, Zweiphasen-Gemische, Dämpfe oder Gase behandelt werden. Das Materialmodell für das entsprechende Fluid wird aus den folgenden zwei Funktionen gebildet:

Dichte=f(Druck, Entropie)
Enthalpie=f(Druck, Entropie)

Zur Bildung dieser beiden Funktionen stehen für Wasser, Dampf und ideales Gas eine Datenbank zur Verfügung.

Lösungsmethode

Zur Lösung des Differentialgleichungssystems stehen:

die Differenzenmethode 2-ter Ordnung nach Mc. Cormack und
die Methode mit gekrümmten Charakteristiken

zur Verfügung.