Validatie stromingspatronen in schutkolk bij vullen door rinketschuiven volgens CFD

Een schutsluis moet vlot en veilig een schip van het ene waterniveau naar het andere brengen (nivelleren). Een vlot nivelleerproces vraagt een hoge afvoer tijdens het vullen (of legen) van de schutkolk. Een veilig proces vraagt echter niet te hoge krachten op het schip, en dus een niet te hoge afvoer. Om de juiste balans te vinden tussen voldoende vlot en voldoende veilig nivelleren kan een ontwerper de Deltares software LOCKFILL gebruiken.

Een belangrijke invoerparameter van LOCKFILL is de afvoercoëfficiënt van het vulsysteem. De afvoercoëfficiënt is namelijk bepalend voor het debiet door de nivelleeropeningen in de schutkolk en daarmee voor de resulterende krachten vanuit het instromende water op het schip. Tot nu toe was het noodzakelijk om voor de bepaling daarvan gebruik te maken van (een relatief duur) schaalmodel  of van in situ-metingen.

Om in de toekomst voor verschillende ontwerpen van een schutsluis de afvoercoëfficiënt zonder schaalmodel of in situ-metingen voldoende accuraat vast te kunnen stellen, is een gedetailleerde rekenmethode met een computermodel van hoge nauwkeurigheid nodig. Om deze reden is gewerkt aan de ontwikkeling van een rekenmethode met Computational Fluid Dynamics (CFD). Binnen deze ontwikkeling zijn CFD-berekeningsresultaten getoetst aan schaalmodelmetingen. Daarbij gaat het om een schaalmodel van een sluisdeur met twee nivelleeropeningen (ingebouwd in een stroomgoot), de zogenoemde rinketschuiven, waar via een constant aanvoerdebiet een stationaire stromingssituatie is ingesteld.

Meer lezen?

Wilt u meer lezen over dit onderzoek? U kunt de twee betreffende kennisbijdragen, te weten een rapport dat de schaalmodelproeven beschrijft en een rapport dat de CFD-validatie beschrijft, opvragen via de contactpagina.