VertSLD - Sondierung zum Bau eines vertikalen Vereisungswindkanals für die experimentelle Simulation von Vereisung durch Supercooled Large Droplets

Im Sondierungsprojekt "VertSLD" wird sowohl die physikalische Machbarkeit als auch die ökonomische Sinnhaftigkeit eines Vereisungswindkanal-Konzepts untersucht, mit dem viele Schwierigkeiten vermieden werden, die in existierenden Vereisungswindkanälen auftreten, sofern die Größe der Wassertropfen ein paar hundert Mikrometer überschreitet. Die „Flugstrecke“ der Tropfen, innerhalb derer diese unterkühlen, ist bei diesem neuen Konzept vertikal und nicht horizontal angeordnet.

Kurzbeschreibung

Ausgangspunkt / Motivation

Experimentelle Simulation, von in der Messstrecke homogen verteilten SLD Tropfen, ist in einer horizontal ausgerichteten Messstrecke für unterschiedliche Betriebszustände schwierig zu realisieren. Zudem ist bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten eine gewisse Distanz in der die ungesprühten Tropfen unterkühlen können notwendig.

Ziele

Erhebung des Status quo in Bezug auf existierende SLD-taugliche Vereisungswindkanäle
Abschätzung des wissenschaftlichen und marktbezogenen Potentials
Physikalische Analyse des Konzepts und Kostenschätzung für Bau, Instrumentierung und Betrieb des Eiskanals

Inhalt

Es werden speziell die in Europa aber auch weltweit bestehenden Einrichtungen erhoben, die zur experimentellen Simulation von SLD-Vereisung geeignet sind bzw. solche Tests in dem den Kunden angebotenen Portfolio haben.

Hierbei sind nicht nur "große" Einrichtungen von Interesse, sondern insbesondere auch kleine, wie z.B. jene, die an Universitäten und anderen Forschungseinrichtungen betrieben werden, da sich das aktuelle Vorhaben auch auf eine verhältnismäßig kleine Anlage bezieht. In diesem Zusammenhang sind auch die Zugänglichkeit und die Preisgestaltung einer bestehenden Anlage für Kunden bzw. andere Forschungsgruppen in die Analyse einzubeziehen.

Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen und der langjährigen Erfahrung des Konsortiums im Betrieb und der Vermarktung von Vereisungswindkanälen wird der Bedarf eines speziell auf SLD-Simulation ausgelegten, kleinen Vereisungswindkanals abgeschätzt.

Abschätzung des erforderlichen Raumbedarfs der Anlage abhängig von der angestrebten Größe des Messquerschnitts und des abzudeckenden Betriebsbereichs, d.h. den abzudeckenden "Umweltbedingungen"; letztere sind im Wesentlichen durch Luftgeschwindigkeit, Lufttemperatur, Liquid Water Content, Ice Water Content und Tropfengrößenverteilung bestimmt.

Methodik / Vorgehensweise

Analytische Berechnungen und numerische Strömungssimulationen
Entwicklung eines Vereisungskanalauslegetools
Marktrecherche
SWOT-Analyse

Ergebnisse zu Projektende

Marktverhältnisse und wissenschaftliches Potential sind evaluiert
Erforderlicher Bauraum des Kanals ist bestimmt und Kostenschätzung ist durchgeführt
Ökonomisches und wissenschaftliches Potential eines universitären vertikalen SLD-Vereisungswindkanals sind abgeschätzt

Projektbeteiligte

FH JOANNEUM GmbH - Koordinator
RTA Rail Tec Arsenal Fahrzeugversuchsanlage GmbH

Funding program: TAKE OFF