In-en uitlaatwerken

De hydraulische ontwerpuitdaging van inlaat- en uitlaatwerken

De behoefte aan industrieel water voor de energiemarkt, drink- en afvalwaterbedrijven en procesindustrie neemt toe als gevolg van de huidige wereldwijde sociaal-economische ontwikkelingen. Bijkomend effect is dat de ruimte in Deltagebieden steeds schaarser wordt, terwijl de eisen die gesteld worden ten aanzien van inname- en lozingscapaciteit van de fabrieken onveranderd blijven. Het gevolg is dat het hydraulische ontwerpproces van inlaat- en uitlaatwerken (de schakels tussen oppervlaktewater en industrie) in toenemende mate een complexere uitdaging wordt. Dankzij jarenlange ervaring in combinatie met beschikbare middelen (mankracht, faciliteiten en software) is Deltares een unieke partner om de ontwerpuitdaging aan te nemen en klantgerichte oplossingen te bieden.

Werken naar het hydraulische ontwerp op maat

Het hydraulische ontwerp verificatie- en optimalisatieproces van het inlaat- en/of uitlaatwerk ondergaat de volgende stappen. In eerste instantie wordt het ontwerp globaal beoordeeld, vaak ondersteund met een CFD analyse van de stroompatronen. Het resultaat van deze beoordeling is een vaststelling van de grootschalige civiele afmetingen, waardoor de bouw van start kan gaan. Uiteindelijk zijn –mogelijk- nog toevoeging van kleinschalige toevoegingen aan het ontwerp nog nodig. Dit antwoord volgt uit een schaalmodelonderzoek (tweede stap), waarbij de hydraulische werking wordt geanalyseerd en geoptimaliseerd.

De meeste inlaatwerken (pompkelders) worden beoordeeld op basis van de ANSI/HI 9.8-1998 standaard, maar ook andere standaarden kunnen worden gebruikt. Voor uitlaatwerken bestaat geen standaard. In dit geval wordt de hydraulische werking beoordeeld op basis van kennis en ervaring.

 Tijdens een schaalmodelonderzoek worden de volgende negatieve stromingsfenomenen beoordeeld en geminimaliseerd: dode zones, loslating, jets, vrije oppervlaktewervelingen en tornado’s, pre-rotatie, scheve snelheidsprofielen en luchtinslag.

Hieronder animaties van vrije oppervlaktewervelingen en tornado’s die tijdens een schaalmodelonderzoek zijn vastgesteld”

• Type 6 vrije oppervlaktevortex, luchtinslag (niet acceptabel volgens ANSI)
• Type 2 submerged tornado (niet acceptabel volgens ANSI)
• Type 3 vrije oppervlaktevortex (niet acceptabel volgens ANSI)

Heeft u advies nodig bij het hydraulische ontwerpproces van inlaat- en uitlaatwerken?

Deltares speelt een hoofdrol in het assisteren van haar klanten (aannemers, fabriekeigenaren, ingenieursbureau’s) door het aanbieden van de volgende studies op het gebied van het hydraulisch ontwerp van inlaat- en uitlaatwerken:

• Het innamepunt en de transportleiding richting het pompstation (bureaustudie)
• De pompkelder (bureaustudie, CFD analyse, schaalmodelonderzoek)
• Het uitlaatwerk (bureaustudie, CFD analyse, schaalmodelonderzoek)
• De transportpijp en (multi-poort) diffuser (bureaustudie)