FSI-Beispiel: Angeströmter Körper mit starker Deformation der Struktur

Dieses Beispiel zeigt die Strömung durch ein Ventil. Der Auslass aus dem Ventil ist durch eine flexible Membran teilweise verschlossen. Bei steigendem Vordruck am unteren Einlass des Rohres erhöht sich die Geschwindigkeit der Strömung im Ventil, dargestellt durch die Geschwindigkeitsvektoren. Dieser Vorgang erhöht den Staudruck auf die Membran und führt zu einer starken Spannungszunahme und Deformation der hyperelastischen Membran. Es ergibt sich außerdem eine Rückkopplung auf die Strömung, da der Auslass aus dem Ventil nun zunehmend von der Membran verschlossen wird. Im Ventil erhöht sich dadurch kontinuierlich der Druckverlust .

 

Bild 1: Modell    Bild 2: Ausgangssystem  Bild 3: Deformiertes System  

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Bild 4: Detail: deformierte Membran