Titel: CFD-Simulation von Schwergasausbreitungen
Autoren: Schalau, Sebastian, Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin
Habib, Karim, Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, Berlin
Krause, Ulrich, Otto von Guericke Universität, Magdeburg
Beitragende: HostingInstitution: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), ISNI: 0000 0001 2186 1887
Seiten:10
Sprache:de
DOI:10.7795/210.20190521G
Art der Ressource: Text / Article
Herausgeber: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
Rechte: Vervielfältigung nur zum eigenen persönlichen Gebrauch.
Daten: Verfügbar: 2019-04-25
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Schlagworte Explosionsschutz ; CFD ; Schwergas ; Gaswolken ; Gasausbreitung
Zusammenfassung: Um die Ausbreitung von Schwergaswolken infolge störfallbedingter Freisetzungen in bebautem Gelände besser vorhersagen zu können, soll eine praxisorientierte Methode zur numerischen Simulation von Schwergasausbreitungen entwickelt werden. Dafür muss zunächst die atmosphärische Strömung möglichst realitätsnah abgebildet werden. Es wurde ein Strömungsmodell mit einer weiterentwickelten Turbulenzmodellierung, dazu konsistenten atmosphärischen Einlassrandbedingungen und Wandfunktionen entwickelt und in OpenFOAM programmiertechnisch implementiert. Durch Simulationen von atmosphärischen Strömungen über ebenes Gelände und Gebäudeumströmungen wurde gezeigt, dass der Ansatz, zusätzliche Quellterme in das bestehende Turbulenzmodell einzuführen, zu einer besseren Vorhersage des Windfelds führt. Der gewählte Ansatz, ein Potenzprofil als Geschwindigkeitsprofil vorzugeben, ermöglicht dabei eine hohe bodennahe Gitternetzauflösung, die bei dem üblicherweise verwendeten logarithmischen Geschwindigkeitsprofil nicht möglich ist. Diese hohe Auflösung ist eine Bedingung für die Simulation der bodennahen Ausbreitung von Schwergaswolken. Erste Simulationen von Schwergasausbreitungen zeigen, dass die Turbulenzmodellierung in der Schwergaswolke weiterzuentwickeln ist.
Informationen zur Reihe: Dies ist ein Beitrag für das 15. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik am 21. und 22. Mai 2019 bei der PTB in Braunschweig.
Zitierform: Schalau, Sebastian ; Habib, Karim ; Krause, Ulrich. CFD-Simulation von Schwergasausbreitungen, 2019. Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB). DOI: https://doi.org/10.7795/210.20190521G