Navigation Lock Filling - Modeled Geometry and Physical Model Measurement Data
This data set provides the geometry files and physical model measurement data for the filling process of a large navigation lock with a ship in the lock chamber from a water saving basin. The measured data contains water levels, pressure differences, forces on the ship and the opening height of the valves.
The lock consists of a lock chamber with a pressure chamber underneath. Both chambers are hydraulically connected with vertical cylindrical filling nozzles inside the floor between both chambers. The three lateral saving basins are connected to the pressure chamber via two lateral culverts each of smoothly varying rectangular shape. Each saving basin has two of these connecting culverts. A vertical lifting valve in each culvert allows the controlled filling operation from the saving basins into the pressure chamber. In the experiment, the lock chamber is filled from the lowest saving basin.
The physical model was constructed at a scale of 1:25. The provided data (geometry and model test results) is scaled to prototype scale by Froude's similitude.
The data was used in the following publication:
Thorenz, C., Schulze, L. (2021): Numerical Investigations of Ship Forces During Lockage. Journal of Coastal and Hydraulic Strucures.
Please cite the paper when using the data.
Das Projekt "FHprofUnt 2015: AErOMAt - Aerodynamische Energie-Optimierung durch Metamodell-gestützte Adaption von Strukturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, Fachbereich Elektrotechnik, Maschinenbau und Technikjournalismus (EMT), Institut für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz (TREE) durchgeführt. Die Reduktion unseres Energieverbrauchs stellt eine der großen gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit dar. Der Optimierung aerodynamischer Strukturen kommt dabei eine wesentliche Rolle zu. Sowohl die Aerodynamik der gesamten Gestalt eines Objekts, als auch die Interaktion zwischen Struktur und Strömung gilt es zu optimieren. Rechnergestützte Ansätze sind hier bei der Simulation Stand der Technik, Schlüsselworte sind dabei 'computational fluid dynamics', 'finite element methods' und 'fluid structure interaction'. Bei der Optimierung ist eine Automatisierung bislang nur begrenzt möglich, da der hohe Rechenaufwand dies behindert. Im Projekt AErOMAt werden verschiedene bewährte Ansätze unterschiedlicher Disziplinen kombiniert, mit dem Ziel den Rechenaufwand zur Bestimmung einer optimierten Lösung zu reduzieren. Hierbei werden aktuelle Modellierungs-, Simulations-, Zerlegungs-, Kompressions- und Optimierungsverfahren eingesetzt. Durch die Verwendung von Surrogatmodellen als Basis einer evolutionären Optimierung soll die gesamte Gestalt bzw. Strömungs-Struktur-Interaktion von aerodynamischen Körpern effizienter werden und so ein Beitrag zur Reduktion des Energieverbrauchs geleistet werden. Für die Themenbereiche Simulation, Zerlegung, Reduktion/Adaption, Surrogatmodellierung, Optimierung und Systemintegration sind insgesamt vier halbe Stellen vorgesehen. Die damit verbundenen Tätigkeiten werden grundsätzlich promotionsbefähigend sein. Gemeinsam werden drei Meilensteine erarbeitet, die jeweils am Ende eines Förderjahres angesiedelt sind. Jeder Meilenstein stellt ein vollständiges Gesamtsystem dar, das zunehmend die Ergebnisse der einzelnen Themenbereiche integriert.