MENU

CFD, numerisk analys för strömningsrelaterade problem

Skadetålighet analys av TÜV NORD Skadetålighet analys av TÜV NORD Skadetålighet analys av TÜV NORD Skadetålighet analys av TÜV NORD

Bilden visar hastighetsfältet vid en klaffbacksventils stängning.

CFD löser strömningstekniska- och värmetransportproblem

Computational fluid dynamics (CFD) eller beräkningsströmningsdynamik använder numeriska metoder som vilar på Navier-Stokes ekvationer för att lösa strömningstekniska- och värmetransportproblem. Användning av CFD är särskilt fördelaktig när komplexa geometrier som till exempel flödesinriktare eller manifold behöver analyseras. CFD används ofta där experimentkostnader skulle överstiga vad som anses rimligt för att lösa det tekniska problemet. Istället väljer man att göra en datoranalys. CFD-analys används för att analysera turbulensen i strömningen. De komplexa geometrierna leder strömningen på olika sätt vilket gör att det bildas en avlösning och efterföljande virvlar. Bilden visar hastighetsfältet vid en klaffbacksventils stängning. Stängningen varierar i tid och är utförd för att spegla verkligheten.

De mest populära kommersiella programvaror är Ansys Fluent och CFX, Star-CD samt icke-kommersiella OpenFOAM. I grunden använder dessa samma modelleringsekvationer och modeller om än programvarorna varierar en aning.

TÜV NORD kan CFD

TÜV NORD har lång erfarenhet med CFD-analyser och använder allt som oftast Ansys Fluent för att lösa strömningstekniska problem där komplexa flödesvägar är representerade.

Förutom några forskningsprojekt som innebar CFD-analyser så har vi använt CFD i arbetet med kärnteknikbranschen. Några exempelprojekt:

  • Modellering av klaffbacksventils rörelse i syfte att få en dimensionell korrelation för att förbättra Relap5:s modell av backventilen. Utmaningen var att kunna modellera de dynamiska rörelserna vid retarderande klaff. Detta löstes genom att använda rörliga ränder i Fluent.
  • Vibrationer skapade av turbulens och ljud, Flow Induced Vibrations (SSM sponsrat projekt). Detta som svar på de planerade effekthöjningarna i svensk kärnkraft. Strålsäkerhetsmyndigehten (SSM) sponsrade projektet som innebar analys av flödesinstabilitet och fluktuationer till följd av de planerade effekthöjningarna (genomförda idag) i Sverige. Var del i detta projekt var att analysera hur ljud och flöde exciterar vibrationer som kan skada strukturen i en kokvattenreaktor (BWR). Beräkningarna analyserades i det öppna källkoden OpenFOAM.

Andra kärnkraftsrelaterade projekt:

  • Nivåhävningslaster för OKG.
  • Toppfyllning av tanken och HTG för Ringhals kärnkraftverk.
  • Effekthöjningsprojekt FREJ för Ringhlas kärnkraftverk.

Per Löfqvist

Per Löfqvist - Tekniskt Ansvarig Kärnteknik - TÜV NORD

Tekniskt Ansvarig Kärnteknik
Per har mångårig erfarenhet från kärnkraftsbranschen. Har främst jobbat med strukturell verifiering, via hållfasthetsanalyser, brottmekanik och konstruktionsförutsättningar

+46 10 474 99 22

ploefqvist@tuv-nord.com

linkedin per-lofqvist

Kontakta Per!
Behöver du hjälp inom tekniska frågor gällande kärnteknik. Kontakta mig så hjälper jag dig inom kort!