Phreasim

Die Kenntnis von der Strömung des Grundwassers ist für viele Aspekte in der Hydrogeologie unerlässlich. Um ein grundlegend besseres Verständnis von Fließbewegungen an Bohrbrunnen zu erlangen, bietet sich PHREASIM an.

Der Grundwasserfluss durch Bohrbrunnen lässt sich mit Hilfe von PHREASIM für eine Vielzahl von Brunnenkonstruktionen und hydrodynamischen Szenarien bis an die Grenze zum turbulenten Strömen detailliert simulieren und charakterisieren.

Beispielsweise um den hydrodynamischen Einfluss von Filtermaterialien und Formfaktoren von Stützelementen und Brunneneinbauten detailliert untersuchen zu können.

Das Simulationstool PHREASIM beschreibt eine Abfolge von Arbeitsschritten, welche für die Modellierung von Fließszenarien an Brunnen erforderlich ist. Dies reicht von der Erstellung der Modellgeometrien bis zur Darstellung der Simulationsergebnisse. PHREASIM wurde im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts FLIMSYS zusammen mit den Institut für Geowissenschaften der Universität Mainz und dem Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM entwickelt. Kern der Simulationsroutine ist ein vom ITWM entwickelter Navier-Stokes-Brinkmann Gleichungslöser, der speziell auf die Geometrien von Formelemente von Brunnen angepasst ist.

PHREASIM wird von PHREALOG genutzt, um Formen und Ausrichtung realer Geometrien des Brunnenraums im Umfeld der Messposition nachzubilden. Die aus Durchflussmessungen gewonnenen Fließmessdaten werden in dieses Modell eingearbeitet. Ziel ist es, die Durchflusssituation realitätsnah darzustellen und die Fließbewegung um angrenzenden Aquifer stichhaltig abzuleiten.

Eine weitere Anwendung von PHREASIM ist die Optimierung der Formvorgaben von Ausbaumaterialien und Brunneneinbauten. Mit Hilfe von PHREASIM können beispielsweise auch Prozesse aufzeigt werden, die zu Brunnenalterationen beitragen.

Laufenden Studien mit PHREASIM umfassen numerische Nachbildungen aus realen Feldmessungen sowie analogen Laborexperimenten. Erkenntnisse aus diesen Arbeiten dienen dem besseren Verständnis der Hydrodynamik und Hydromechanik in und um Bohrbrunnen, sowie der Weiterentwicklung von Messinstrumenten.

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