Natte Kunstwerken van de toekomst · Waar zit functionele levensduur? 18 november 2015 Kunstwerken...
Transcript of Natte Kunstwerken van de toekomst · Waar zit functionele levensduur? 18 november 2015 Kunstwerken...
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