Massenkonservative Systemsimulation für Mehrphasenströmungen

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Das Projekt verfolgt das Ziel, die Vorhersagbarkeit von hydraulischem Systemverhaltensowie die Effizienz der Systemsimulation durch die Erforschung neuartigerBerechnungsansätze zu steigern. Der aktuelle Stand der am Markt verfügbarenAuslegungswerkzeuge auf Systemebene bringt die Notwendigkeit neuer Modellierungsansätzezum Vorschein, um den neuen Anforderungen in der Entwicklung fluidtechnischmechatronischerSysteme Rechnung zu tragen. So basieren alle am Markt verfügbarenSystemsimulationswerkzeuge für die Fluidtechnik auf vereinfachten Differentialgleichungen,welche zu fehlerhaften Simulationsergebnissen gerade bei geschlossenen hydraulischenSystemen führen. Vor allem in der Bilanzierung von Flussgrößen und deren Integration zuPotenzialgrößen kommt es zu einer Verletzung der Kontinuitätsgleichung und zuBerechnungsfehlern. Das angestrebte Vorhaben soll auf Basis einer physikalisch exaktenModellbeschreibung und thermodynamischen Prüfstandsversuchen analytische Zusammenhängeund benötigte Fluidparameter erforschen. Diese bilden den Berechnungskern für eine massenundenergiekonservative konzentriertparametrische Simulation hydraulischer Systeme, die vorallem im Bereich von geschlossenen Systemen und Langzeitsimulationen eine erhebliche undnotwendige Genauigkeitssteigerung der simulierten Ergebnisse liefert. Der Hinweis auf diegetrennte Betrachtung von Massenänderung und Volumenänderung anstelle ihrer vereinfachtengemeinsamen Darstellung in Volumenstrombilanzen ist daneben für die Lehre und dasSystemverständnis hilfreich.