Druckstoßberechnung
Beim Anfahren oder Abschalten von Pumpen sowie beim Schließen oder Öffnen von Armaturen entstehen instationäre Strömungsvorgänge, die zu erheblichen dynamischen Belastungen führen können.
Mit präzisen Druckstoßberechnungen identifizieren und quantifizieren wir diese Vorgänge – und entwickeln wirkungsvolle Maßnahmen zum Schutz Ihrer Anlagen.
Was ist ein Druckstoß?
Ein Druckstoß entsteht, wenn sich der Durchfluss in einer flüssigkeitsführenden Leitung plötzlich ändert.
Diese instationären Strömungen erzeugen Druckwellen, die sich mit Schallgeschwindigkeit im System ausbreiten.
Die daraus entstehenden Kräfte können Leitungen, Flansche und Armaturen stark beanspruchen – bis hin zur Zerstörung einzelner Komponenten.
Typische Ursachen
-
Pumpenstopp durch Stromausfall: führt zu Unterdruck und Dampfblasenbildung
-
Schnelles Schließen von Armaturen: erzeugt steile Druckwellen
-
Unkoordinierte Schaltvorgänge: verursachen komplexe Überlagerungen von Druckwellen
Diese Vorgänge lassen sich mit modernen Simulationsverfahren zuverlässig analysieren und bewerten.
Unsere Methode
Zur Berechnung der Druckstöße setzen wir die Charakteristikenmethode ein – das derzeit genaueste Verfahren zur Simulation instationärer Strömungen.
Sie ermöglicht es, auch komplexe Systeme mit unterschiedlichen Randbedingungen exakt zu modellieren.
Unsere eigens entwickelte Software stellt die berechneten Druckverläufe dynamisch dar, sodass Varianten und Dämpfungsmaßnahmen präzise bewertet werden können.
Anwendungsbereiche
Trinkwasser- und Fernwärmeleitungen
Bei plötzlichem Pumpenstopp kann es zur Dampfblasenbildung kommen. Durch Simulationen bestimmen wir die optimalen Behältergrößen und Einbindungsarten der Druckstoßdämpfer – um das System vor Schäden zu schützen.
Abwasser- und Brauchwasserleitungen
Hier sichern Be- und Entlüftungsventile die Leitungen gegen Druckschläge ab.
Wir berechnen Anzahl, Position und Dimensionierung der Ventile und empfehlen geeignete Produkte für den konkreten Anwendungsfall.
Kraftstofftransportsysteme
Bei Betankung, Befüllung oder Entladung ist das Schließverhalten der Armaturen entscheidend.
Unsere Berechnungen legen die minimalen Schließzeiten und eventuell erforderlichen Dämpfungsmaßnahmen fest – für einen sicheren Betrieb.
Feuerlöschleitungen
Trockenleitungen müssen schnell befüllbar sein, dürfen aber keinen Druckschlag riskieren.
Wir ermitteln die optimale Ventilgröße und Befülldauer, um Sicherheit und Funktionalität im Einsatzfall zu gewährleisten.
IBS - Dr. Jürgen Kraft & Dipl.-Ing. Sabrina Richter