PROJEKTUNTERSTÜTZUNG MIT HILFE NUMERISCHER SIMULATIONEN. Numerische Simulationen in Infrastrukturprojekten

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1 PROJEKTUNTERSTÜTZUNG MIT HILFE NUMERISCHER SIMULATIONEN Numerische Simulationen in Infrastrukturprojekten

2 Fortschrittliche Hilfsmittel Perfektes Engineering Pöyry Experten finden dank numerischen Methoden (CFD) in den kritischen Projektphasen die optimalen Lösungen. Die Abteilung Ventilation/Fluid Systems wurde 1964 gegründet und bietet seit dieser Zeit die grösstmögliche Erfahrung im Design von Lüftungs- und Kühlungssystemen für unterirdische Anlagen. Während vieler Jahre wurden die Anforderungen der Abteilung an die Berechnungsmethoden massgeschneidert auf die Ansprüche der unterschiedlichen Projekte mit selbstentwickelter Software abgedeckt. Dies war nur dank des soliden und fundierten Know-hows in den Bereichen der allgemeinen Physik, der Aero-, Thermo- und Hydrodynamik möglich, welches jedes Mitglied der Abteilung beherrschte. Vor einigen Jahren wurden die Ressourcen der Software-Eigenentwicklung verlagert, um mit kommerziellen numerischen CFD-Programmen sowohl firmeninterne als auch externe Projekte unterstützen zu können. Ein Fokus der Abteilung Ventilation / Fluid Systems wurde daher auf die Modellierung komplexer 1- und 3-dimensionaler Strömungen gelegt. Durch die akribische Validierung der Simulationsmethoden werden dem Kunden dank der langjährigen Erfahrung unserer Experten nicht nur bunte Bilder und analytische Berechnungsergebnisse präsentiert, sondern fundierte Beurteilungen und praxisnahe Interpretationen.

3 Die CFD-Methoden wurden ursprünglich vorwiegend für Ventilationsprojekte der Abteilung angewendet. Später wurden auch Engineering-Probleme ausserhalb des Fachgebiets der Aero- und Thermodynamik bearbeitet. Dies beinhaltete Projekte im Bereich Hydrodynamik (Free Surface) und Evakuationssimulationen (People Flow). Heute unterstützen die Pöyry-Experten mit Hilfe der numerischen Simulationen Projekte in den Gebieten Ventilation, Heizung, Lüftung und Kühlung (HLK), Innenraumklima, Rauchausbreitung, Hydraulik, interne und externe Strömungen für unterirdische Anlagen (Tunnel, Metrostationen, Tiefgaragen, Kavernen) und für den Hochbau (Büround Wohngebäude, Shopping Centers).

4 REFERENZEN METROSTATION DER LINIE 2, MAILAND, ITALIEN 1-dimensionale CFD-Simulation der Entrauchung und Frischluftnachströmung der Metrostation sowie der angrenzenden Tunnelabschnitte. 3-dimensionale Simulation der Rauchausbreitung im Falle eines Zugbrandes in der Metrostation. LÜFTUNGSZENTRALE EINES STADTTUNNELS, LUZERN, SCHWEIZ Tunnel Cityring, Luzern. Auslegung der Lüftungszentrale für die Erreichung optimaler Anströmbedingungen zweier paralleler Abluftventilatoren, welche die Abluft senkrecht zum Abluftkanal absaugen. Numerische Simulation der 3-dimensionalen Strömungsbedingungen. UMFAHRUNGSTUNNEL MIT GROSSER STEIGUNG, SCHWEIZ Umfahrungstunnel in der Zentralschweiz mit 8% Steigung. Brandsimulationen für die Analyse der Rauchausbreitung während der Selbstrettungsphase zur Bestimmung des optimalen Fluchtwegabstandes. PUMPSTATION EINES KÜHLKREISLAUFS FÜR EIN THERMISCHES KRAFTWERK, GROSSBRITANNIEN Pumpstation des Kraftwerkes Pembroke. CFD-Simulationen der Strömungsbedingungen der Pumpeneinströmung zur Sicherstellung der Effizienz der Pumpen und zur Vermeidung strömungsbedingter Vibrationen. ENTSALZUNGSANLAGE, ABFLUSSKANAL, VEREINIGTE ARABISCHE EMIRATE Kraftwerk Al Fujairah, Überleitungsbecken und Abflusskanal. CFD-Simulation der 3-dimensionalen Wasseroberfläche bei der Durchströmung des Abflusskanals. Hydrothermodynamische Untersuchung der Durchmischung des Wassers vor dem Ausfluss ins Meer. NOTHALTESTELLEN GOTTHARD-BASISTUNNEL, SCHWEIZ Gotthard-Basistunnel (GBT), unterirdische Nothaltestellen. Rauchausbreitungssimulationen. 1-dimensionale CFD-Simulationen der Strömung im Abluft- und Frischluftnetzwerk sowie im Eisenbahntunnel. 3-dimensionale Simulation der Rauchausbreitung auf dem Bahnsteig in der Nothaltestelle im Falle eines Zugbrandes. PORTALGEBÄUDE FAIDO, GOTTHARD-BASISTUNNEL, SCHWEIZ Lüftungsbauwerk des Gotthard-Basistunnels. CFD-Simulationen der Aussenströmung zur Untersuchung möglicher Rauchausbreitung über bewohntes Gebiet und der Gefahr von Rauchrezirkulation (Ansaugung von Rauch in Frischluftzufuhr).

5 KERNKOMPETENZEN AEROTHERMODYNAMIK Numerische 1-D und 3-D Simulationen der aerodynamischen Strömung sowohl intern (Kanäle, Ventilatoren) wie auch extern (Rauchrezirkulation an Tunnelportalen). Brandsimulationen mit Auftriebseffekten, Analyse der Rauchausbreitung in komplexen Geometrien (Metrostationen). Strömungssimulation in abgeschlossenen Räumen wie Büros mit interner Wärmefreisetzung (Büro-Equipment, Beleuchtung) und Wärmedämmung mit dem Ziel der optimalen Frischluftverteilung und höchsten Arbeitskomfort an den Arbeitsplätzen. HYDRODYNAMIK Strömungssimulation mit Auflösung der freien Oberfläche (Wasseroberfläche) mit oder ohne thermodynamische Effekte (Mischvorgänge von Fluiden mit unterschiedlichen Temperaturen). Simulation von Partikeltransport in Fluiden (Sedimentation). Modellierung von Freistrahl-Phänomenen und deren Einfluss auf Erosion (Flussbett nach Überlaufwehr bei Staudämmen). EVAKUATION UND PEOPLE FLOW Berechnung des Bewegungsverhaltens von Menschen in Gebäuden und Räumen (Tunnel, Metrostationen, Fluchtwegen, Hallen, Stadien) und die erforderliche Zeit zur Zurücklegung bestimmter Wegstrecken. Berücksichtigt werden die Geometrie der Räumlichkeiten, die Altersverteilung der Menschen und das Vorhandensein von äusseren Einflüssen wie Rauch oder Feuer. Die Simulation liefert Ergebnisse über die Evakuationszeit der Räumlichkeiten oder der optimalen Anordnung und Dimensionierung von Fluchtwegen im Brandfall.

6 Pöyry Schweiz AG Herostrasse 12, Postfach 8048 Zürich / Schweiz Tel info.ch@poyry.com Pöyry ist ein international tätiges Consulting- und Engineering- Unternehmen. Wir betreuen unsere Kunden im weltweiten Industrie- und Energiesektor sowie lokal in unseren Kern märkten. Wir bieten strategische Beratung sowie Dienstleistungen für Engineering und Projektabwicklung. Unsere Fachkompetenz erstreckt sich auf die Bereiche Energie erzeugung, Energieübertragung und -verteilung, Zellstoff, Papier & Holzprodukte, Chemie & Bioraffination, Bergbau & Metallerzeugung, Verkehr sowie Wasser. Pöyry verfügt über ein weitreichendes lokales Büronetzwerk und beschäftigt ca Experten. Pöyry Schweiz AG ist mit über 700 Generalisten und Spezialisten an den Standorten Zürich, Bellinzona, Bern, Chur, Rotkreuz und Vevey vertreten.