12 november 2015

Natte Kunstwerkenvan de toekomst

SYMPOSIUM

AanleidingInleiding projectResultatenVervolg

Aanleiding

18 november 2015

Kunstwerkenin de Toekomst

Restlevensduur

Programmering

Beschrijvingkunstwerken

Beschrijvingbedieningsgebied

kunstwerk

netwerkScenario’s

Programmering

Maatregelennetwerk

realisatie

Systeemanalyse

Waardering

Strategieën

ImplementatieKennis en innovatieSamenwerking

Waar zit functionele levensduur?

18 november 2015

Kunstwerkenin de Toekomst

Restlevensduur

Programmering

Beschrijvingkunstwerken

Beschrijvingbedieningsgebied

kunstwerk

netwerkScenario’s

Programmering

Maatregelennetwerk

realisatie

Systeemanalyse

Waardering

Strategieën

ImplementatieKennis en innovatieSamenwerking

Hydraulische aspecten

Bij het ontwerpen van sluizen is een veilige en vlotte passage éénvan de belangrijkste ontwerp parameters. In hydraulische aspectenvan functionele levensduur kijken wij naar hoe moderne numerieke

tools het hydraulica van een vlot en veilig schutproces kunnensimuleren. Deze tools dragen bij aan de optimalisatie van hetschutproces en kunnen worden opgenomen in het toets- en

ontwerpinstrumentarium van kunstwerken/schutsluizen

18 november 2015

Stroming in de sluis tijdens nivelleren

18 november 2015

Een berekening van zoutwater straal tijdens vullen in een schaalmodel

INLEIDING PROJECTHYDRAULISCHE ASPECTEN – SIMULEREN VAN HETSCHUTPROCES

Inleiding hydraulische aspecten

Huidige toets- en ontwerpinstrumentarium

Handboek schutsluizen Schaalmodel testen

18 november 2015

Ontwerp / toets tool - LOCKFILL

18 november 2015

LOCKFILL gebruikt een geschematiseerde sluis om het schutproces in1D door te rekenen

Sluis en schip afmetingen enafvoercoëfficiënten van denivelleeropeningen zijn invoer

Met een hefprogramma wordt hetdebiet door het nivelleersysteembepaald en de nivelleertijd

Het debiet en een schematisatie vanhet stromingsbeeld in de kolk geeftkrachten op het schip

Waterstanden

Debiet /schuifstand

Langskrachten

Nivelleertijd (vlot) Langskrachten (veilig)

Functionele levensduur

Deur openingen:

Doel: Vlot en veiligValidatie Computational Fluid Dynamics als ondersteuningvan LOCKFILL schematisatie

18 november 2015

Nieuw schaalmodel CFD sluisdeur KalibratieLOCKFILL

Handboekformulas

Fysiek modelOntwerp tools

Numeriek (CFDen LOCKFILL)

VOORBEELDAFVOERCOËFFICIËNTEN

Aanpak schaalmodel

h

Q

Q = A· (2g· h) = Q/[A· (2g· h)]

A

12

Metingen

8 waterstand meters

13

Schaalmodel

14

RESULTATEN

Vergelijking afvoercoëfficiënt

TO3

16

VOORBEELD - VULSTRAAL

Vulstraalkracht in LOCKFILL

18 november 2015

Snelheid contouren –met breekbalken

19

Snelheid contouren – zonder breekbalken

20

18 november 2015

Aanpak schaalmodel - PIV principe

t

Frame A

Frame B

Statistical correlationbetween frames

Frame AFrame B

t+ t

18 november 2015

Experimenten

FaciliteitOosterschelde goot

RESULTATEN

18 november 2015

AcquisitionFps 25

Tbp 2 ms

Duration 5 min

Window 70 cm2

Post-processingMulti-pass

IA 96 > 32 pix

Overlap 50%

Resolution 5,6 mm2

7500 vector maps ~ 10 hours ofpost-processing per test

16641 vectors per map

Resultaten – Instantaan snelheid

18 november 2015

Resultaten – tijd gemiddeld snelheid

Experiment CFD

18 november 2015

Resultaten – tijd gemiddeld snelheid

Experiment CFD

CFD film DES

18 november 2015

Vergelijking met LOCKFILL schematisatie

18 november 2015

Groene lijn is de LOCKFILL vulstraal schematisatie

VERVOLG

Onze idee voor een vervolg

• Schip in onze PIV opstelling

• Krachten op het schip meten

• Vulstraalkracht in CFD valideren

• Vulstraalstroming in CFD valideren met schip op meerdere locaties

18 november 2015