Anwendung des Coanda-Effekts zur Tunnelbelüftung: Potenzialabschätzung mittels CFD
Zielsetzung
Die Belüftung langer Straßen- und Eisenbahntunnel ist energieintensiv und sicherheitsrelevant. Sogenannte „Air Amplifier“ nutzen den Coanda-Effekt (Bsp. DYSON-Ventilatoren), um mit einem kleinen Primärluftstrom einen deutlich größeren Sekundärluftstrom zu induzieren. Im Rahmen dieser Masterarbeit soll das Potenzial dieses Prinzips für die Tunnellüftung – als Ergänzung oder Alternative zu klassischen Strahlventilatoren – mittels CFD systematisch untersucht und ggf. durch ein experimentelles Vergleichsmodell abgesichert werden.
Aufgaben
•Literaturrecherche zum Coanda-Effekt und zu Air Amplifiern (Geometrie, Druckverhältnisse, Verstärkungsfaktor)
•Aufbau eines parametrisierten CFD-Modells eines Coanda-Düsenelements (RANS, SST k-ω); Validierung anhand publizierter Daten (z. B. Chávez-Módena et al., 2024)
•Parameterstudie: Variation von Spaltweite δ, Eintrittsdruck p_c und Aspektverhältnis D_m/δ; Bestimmung des Verstärkungsfaktors Q_o/Q_c
•Übertragung auf eine repräsentative Tunnelgeometrie: CFD-Berechnung der Längsströmung mit Coanda-Belüftungselementen anstelle bzw. ergänzend zu Strahlventilatoren
•Optional: Konstruktion und Fertigung eines maßstäblichen Modells (3D-Druck) sowie experimentelle Untersuchung zum Abgleich mit den Simulationsergebnissen
•Bewertung von Volumenstrom, Druckaufbau und energetischem Aufwand im Vergleich zur konventionellen Tunnellüftung; Potenzialabschätzung und Empfehlungen für weiterführende Arbeiten
Beginn nach Vereinbarung
Dauer 6 Monate
Kontakt DI Dr. techn. Jürgen Tromayer, +43 (316) 873-30166 | Bitte Javascript aktivieren!