Modellierung der Bewegung von Sand und Staub mit Hilfe von CFD
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CFD zur Unterstützung der Simulation von Sand- und Staubbewegungen
Vor dem Hintergrund des Klimawandels, derzunehmenden Urbanisierung und des Drucks auf die natürlichen Lebensräume wird die Beherrschung der Phänomene, die mit dem Windtransport von Partikeln – Sand, Staub, pulverförmige Stoffe – verbunden sind, zu einer wichtigen Herausforderung für die Nachhaltigkeit der Projekte. Bei EOLIOS können wir dank unseres Fachwissens in der numerischen Strömungsmechanik (CFD) die Bewegung dieser Partikel durch den Wind genau modellieren, ihre Auswirkungen vorhersehen und Lösungen entwickeln, die an jede Umgebung angepasst sind.
- Analyse der Winderosion auf Sandböden
- Modellierung des Transports von Feinstaub in städtischen oder industriellen Umgebungen
- Bewertung der Effektivität von natürlichen oder künstlichen Windschutzbarrieren
- Studie über die Auswirkungen von Erschließungen auf den Sandfluss in Küstengebieten
- CFD-Simulation des Partikeltransports in Baustellenbereichen
- Optimierung von Staubeindämmungssystemen
- Hilfe beim Entwurf von Palisaden und temporären Schutzvorrichtungen
- Bewertung der Auswirkungen der Stadtplanung auf die Staubverteilung
- Empfehlungen für ein nachhaltiges Management von Dünen und sensiblen Umgebungen
Wir unterstützen Bauherren, Stadtplaner, Industriebetreiber und Raumplaner bei ihren Projekten, bei denen Partikelströme berücksichtigt werden müssen: Erosion und Sandablagerungen, Staubmanagement in Baustellenbereichen, Erhaltung von Dünen oder Begrenzung von Emissionen um sensible Standorte. Mit einem Ansatz, der Messungen vor Ort mit numerischen Simulationen kombiniert, bieten wir konkrete Lösungen zur Sicherung von Anlagen, zum Schutz von Ökosystemen und zur Verbesserung der Lebensqualität.
CFD-Expertise für die Modellierung der Teilchenverschiebung
Verständnis der Partikeldynamik zur Sicherung und Optimierung von Projekten
Die Bewegung von Sand und Staub ist ein natürliches Phänomen, das von den Wetterbedingungen, der Morphologie des Ortes und menschlichen Aktivitäten beeinflusst wird. In Küsten-, Wüsten- oder Industriegebieten können diese Bewegungen die Stabilität von Bauwerken gefährden, zu Gesundheitsschäden führen oder das Landschaftsbild beeinträchtigen. EOLIOS nutzt seine Kompetenzen in der Strömungsmechanik und der numerischen Modellierung, um diese Phänomene genau zu analysieren, ihre Auswirkungen zu antizipieren und geeignete Planungslösungen vorzuschlagen.
Komplexe Mechanismen im Zusammenhang mit der Wind-Boden-Interaktion
Winderosion ist das Ergebnis einer Vielzahl von Prozessen: Aufwirbeln von Partikeln, Transport in Saltation oder Suspension und Ablagerung.
Diese Phänomene variieren je nach Korngröße,Bodenfeuchtigkeit, Vegetationsbedeckung, Oberflächenhindernissen und vor allem Windstärke und -richtung. EOLIOS untersucht alle diese Parameter mit Hilfe von Feldmessungen und CFD-Modellierung, um das Verhalten von Partikeln in natürlichen und städtischen Umgebungen genau darzustellen.
Illustration der Luft-Boden-Wechselwirkungen von Sandpartikeln
Unsere Ingenieure bewerten das Risiko von Ablagerungen auf empfindlichen Strukturen (Straßen, Schienen, technische Gebäude), potenziellen Erosionszonen (Böschungen, Strände, Dünen) oder Staubfahnen, die durchIndustrie- oder Erdbewegungsaktivitäten entstehen.
Analyse der Sandverschiebung: ein Ansatz durch Messung und Simulation
Messungen vor Ort: Identifizierung von Quellen und Quantifizierung von Partikelflüssen
Die ersten Schritte einer Diagnose bestehen in der Charakterisierung der tatsächlichen Umweltbedingungen: Windgeschwindigkeit und -richtung, Feuchtigkeit, Bodenrauhigkeit, physische Hindernisse usw. EOLIOS bietet Ihnen eine Reihe von Instrumenten zur Messung der Windgeschwindigkeit. EOLIOS setzt meteorologische Sensoren, Anemometer, Staubmessgeräte (PM10, PM2.5) und mobile Sandsammelgeräte ein, um den Windfluss zu quantifizieren.
Diese Daten ermöglichen die Identifizierung von Emissionsquellen (kahle Stellen, Baustellenbereiche, Wanderdünen) und bevorzugten Transportkorridoren. Messungen vor Ort sind auch eine wichtige Grundlage für die Kalibrierung von numerischen Modellen.
CFD-Modellierung: Visualisierung von Flugbahnen, Ansammlungen und sensiblen Bereichen
CFD-Simulationen ermöglichen es, die Wechselwirkungen zwischen derLuftströmung und den transportierten Feststoffpartikeln zu reproduzieren. Je nach den Anforderungen des Projekts mobilisiert EOLIOS geeignete Modelle, um die verschiedenen Korngrößen, ihre Ablagerungsgeschwindigkeit und ihr Verhalten beiHindernissen oderUnebenheiten im Gelände zu simulieren.
Diese Modelle berücksichtigen Turbulenzen, Geschwindigkeitsgradienten am Boden, Rauheit und diezeitliche Entwicklung des Windes. Sie ermöglichen eine genaue Kartierung von Erosionszonen, Transportkorridoren, Ablagerungen am Fuß von Bauwerken und Auswirkungen auf die Vegetation.
Beispiel für die Ausbreitung von Staub aus einer Fabrik
Anwendungen und Anwendungsfälle: von der Küste bis zu industriellen Baustellen
Schutz von Gebäuden und Management des Vergrabungsrisikos
In Küsten- und Wüstengebieten können Sandströme die Stabilität von Infrastrukturen (Zäune, Straßen, Eisenbahnen, technische Gebäude) gefährden. Unsere Studien ermöglichen es, die zu erwartenden Akkumulationshöhen und die Zonen mit geringerer Durchmischung zu bestimmen, die für die Ablagerung geeignet sind, und die Haltbarkeit der bestehenden Schutzmaßnahmen (Windschutznetze, Böschungen, Palisaden) zu bewerten.
Spezielle Simulationen können durchgeführt werden, um die Platzierung von Schirmen, Vegetation oder Erosionsschutzmaterialien zu optimieren. Diese Werkzeuge sind auch nützlich, um dieallmähliche Versenkung von Strukturen oder den Wartungsbedarf von technischen Anlagen (Solarpaneele, Kollektoren, Eisenbahnschienen…) zu antizipieren.
Typisches Untersuchungsgebiet für Sandverschiebung
Industriestaub: Begrenzung der Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt
In Steinbrüchen, bei der Lagerung oder Verarbeitung von pulverförmigen Materialien können Staubemissionen Gesundheitsrisiken für die Arbeiter, Belästigungen für die Anwohner und schädliche Ablagerungen an den Anlagen verursachen. EOLIOS analysiert die Staubausbreitung unter realen Bedingungen (starker Wind, fahrende Maschinen, Abbau) und schlägt Maßnahmen vor. Korrekturmaßnahmen: Änderung derAusrichtung der Lagerräume, Vernebelung, Begrünung, Luftbarrieren.
Die Simulationsergebnisse werden in Verbindung mit den Luftqualitätsstandards und den lokalen gesetzlichen Anforderungen interpretiert, wobei die Sensibilität des Standorts berücksichtigt wird (Nähe zu Wohnhäusern, Schulen, geschützten Gebieten…).
Beispiele für Gebiete mit Sandansammlungen
Umfassende Unterstützung bei der Bewältigung von Partikelphänomenen
Kombination von realen Daten, Modellierung und fachlichem Know-how
DerAnsatz von EOLIOS beruht auf der Integration aller Dimensionen des Phänomens: Kenntnis des Geländes, modernste Instrumentierung, fortgeschrittene numerische Analyse und Interpretation durch spezialisierte Ingenieure. Diese Kombination führt zu zuverlässigen, operationellen Diagnosen, die direkt für die Planung oderOptimierung von Projekten genutzt werden können.
Unsere Ergebnisse umfassen dynamische Karten der Partikelströme, 3D-Visualisierungen von Risikogebieten, Erosions- und Ablagerungsindikatoren sowie technische Empfehlungen ( Abschirmung, Begrünung, Änderung topografischer Profile usw.).
Ob Ihr Projekt eine Küsteninfrastruktur, eine Baustelle unter freiem Himmel, einen windanfälligen Standort oder ein Industriegebiet mit Staubemissionen betrifft, die Experten von EOLIOS begleiten Sie, um die Umwelt zu sichern, zu schützen und zu optimieren.
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