Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Die Bildung von explosionsfähigen Gemischen aus Stäuben gefährdet die Sicherheit von Siloanlagen. Durch Zündquellen, wie z.B. Funken oder elektrostatische Entladungen, können diese Gemische zur Explosion gebracht werden und führen bei geschlossenen Silos zu sehr hohen Drücken, die von den Behälterstrukturen nicht aufgenommen werden können. Zur wirtschaftlichen Beherrschung von Staubexplosionen müssen Silos gezielt mit Entlastungsvorrichtungen versehen werden. Zur Gestaltung solcher Vorrichtungen werden Staubexplosionen und deren Interaktion mit Silos bzw. Entlastungselementen experimentell untersucht. Parallel dazu werden mit Hilfe der FE-Methode Berechnungen durchgeführt, um Bemessungshilfen für den praktizierenden Ingenieur erstellen zu können. Hierzu werden Pseudoverbrennungsmodelle in den FE-Code integriert. Für das Tragwerk wird eine Lagrange-Formulierung, für das Staubmedium eine Euler-Formulierung angesetzt, und die Wechselwirkung zwischen Tragwerk und Fluid wird durch eine ALE-Kopplung realisiert. Mit Hilfe des entwickelten Bemessungskonzepts können Silos gegen Staubexplosionen dimensioniert werden.
Die Bildung von explosionsfähigen Gemischen aus Stäuben gefährdet die Sicherheit von Siloanlagen. Durch Zündquellen, wie z.B. Funken oder elektrostatische Entladungen, können diese Gemische zur Explosion gebracht werden und führen bei geschlossenen Silos zu sehr hohen Drücken, die von den Behälterstrukturen nicht aufgenommen werden können. Zur wirtschaftlichen Beherrschung von Staubexplosionen müssen Silos gezielt mit Entlastungsvorrichtungen versehen werden. Zur Gestaltung solcher Vorrichtungen werden Staubexplosionen und deren Interaktion mit Silos bzw. Entlastungselementen experimentell untersucht. Parallel dazu werden mit Hilfe der FE-Methode Berechnungen durchgeführt, um Bemessungshilfen für den praktizierenden Ingenieur erstellen zu können. Hierzu werden Pseudoverbrennungsmodelle in den FE-Code integriert. Für das Tragwerk wird eine Lagrange-Formulierung, für das Staubmedium eine Euler-Formulierung angesetzt, und die Wechselwirkung zwischen Tragwerk und Fluid wird durch eine ALE-Kopplung realisiert. Mit Hilfe des entwickelten Bemessungskonzepts können Silos gegen Staubexplosionen dimensioniert werden.
Staubexplosionen in Silos unter Berücksichtigung von Entlastungselementen
2001
14 Seiten, 10 Bilder, 1 Tabelle, 17 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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