CFD-Simulation und Modellierung des Einflusses der Absorptionskoeffizienten an SEP und Bestrahlungsstärke in großen rußenden Poolfeuern (original) (raw)
CFD-Modellrechnungen zum Auftreffgrad von Partikeln auf Tropfen
Chemie Ingenieur Technik, 2013
Zur Simulation von Waschvorgängen staubhaltiger Gase ist die Kenntnis des Auftreffgrads von Partikeln auf Tropfen in einem weiten Bereich der Tropfen-Reynolds-Zahlen mit hoher Auflösung notwendig. Hier wurden CFD-Simulationen angewendet, um die Auftreffgrade als Funktion der Tropfen-Reynolds-Zahl in hoher Auflösung zu berechnen. Die Trägheitsparameter wurden für die Zahlen zwischen 0,1 und 100 jeweils über den Partikeldurchmesser variiert, dessen Verhältnis zum Tropfendurchmesser stets < 0,15 war. Die berechneten Auftreffgrade weichen zum Teil deutlich von den in der Literatur beschriebenen Ergebnissen ab.
Grundwasser, 2020
ZusammenfassungAufgrund deutlich erhöhter Wärmebedarfsdichten urbaner Räume besteht in besonderem Maße hier die Möglichkeit und Erfordernis, durch eine nachhaltige Wärmeversorgung und saisonale Wärmespeicherung im geologischen Untergrund einen wesentlichen Beitrag zu den national und international gesetzten Klimaschutzzielen zu liefern. Eine effiziente Möglichkeit zur Wärmegewinnung und -speicherung bieten hierfür Erdwärmesonden, die jedoch aus Gründen des vorbeugenden Grundwasserschutzes in Bereichen der Trinkwassernutzung heutzutage meist nicht oder nur beschränkt genehmigt werden. Numerische Simulationen einer Erdwärmesondenleckage für Randbedingungen eines zur Trinkwassergewinnung genutzten norddeutschen Aquifers auf Grundlage von aufgearbeiteten stoffspezifischen Abbauratenkonstanten zeigen, dass Grenzwerte für die meisten handelsüblichen Wärmeträgerfluid-Inhaltsstoffe bereits bei einem Abstand von nur 100 m zwischen Erdwärmesonde und Trinkwasserentnahme aufgrund starker Verdün...
Messungen von Sorptionsisothermen und Diffusionskoeffizienten in Polymerlösungen
Chemie Ingenieur Technik, 2003
Ziel der Untersuchungen ist die Bestimmung von Sorptionsgleichgewichten und Diffusionskoeffizienten von Lösungsmitteln in Polymeren. Aus der Kinetik zu Beginn des Sorptionsvorgangs lässt sich der Diffusionskoeffizient bestimmen, und für lange Sorptionszeiten erhält man den Gleichgewichtswert und somit einen Punkt der Sorptionsisotherme. Für die Messungen wurde eine Sorptionsapparatur mit einer Magnetschwebekupplung konstruiert und aufgebaut. Es wurde die Stoffsysteme Polyvinylacetat/Methanol und Polyvinylacetat/Toluol bei 40 C, 50 C und 60 C untersucht. Die Lösungsmittelaktivität wurde mit Hilfe des Flory-Huggins-Modells und die Diffusionskoeffizienten mit der Freie-Volumen-Theorie berechnet und angepasst. Die gemessenen Werte wurden mit Literaturdaten und berechneten Werten verglichen.
Vorwort Der vorliegende Bericht dokumentiert die Ergebnisse eines Projekts aus der Programmlinie ENERGIESYSTEME DER ZUKUNFT. Sie wurde 2003 vom Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie im Rahmen des Impulsprogramms Nachhaltig Wirtschaften als mehrjährige Forschungs-und Technologieinitiative gestartet. Mit der Programmlinie ENERGIESYSTEME DER ZUKUNFT soll durch Forschung und Technologieentwicklung die Gesamteffizienz von zukünftigen Energiesystemen deutlich verbessert und eine Basis zur verstärkten Nutzung erneuerbarer Energieträger geschaffen werden. Dank des überdurchschnittlichen Engagements und der großen Kooperationsbereitschaft der beteiligten Forschungseinrichtungen und involvierten Betriebe konnten bereits richtungsweisende und auch international anerkannte Ergebnisse erzielt werden. Die Qualität der erarbeiteten Ergebnisse liegt über den hohen Erwartungen und ist eine gute Grundlage für erfolgreiche Umsetzungsstrategien. Mehrfache Anfragen bezüglich internationaler Kooperationen bestätigen die in ENERGIESYSTEME DER ZUKUNFT verfolgte Strategie. Ein wichtiges Anliegen des Programms ist, die Projektergebnisse -sei es Grundlagenarbeiten, Konzepte oder Technologieentwicklungen -erfolgreich umzusetzen und zu verbreiten. Dies soll nach Möglichkeit durch konkrete Demonstrationsprojekte unterstützt werden. Deshalb ist es auch ein spezielles Anliegen die aktuellen Ergebnisse der interessierten Fachöffentlichkeit leicht zugänglich zu machen, was durch die Homepage www.ENERGIESYSTEMEderZukunft.at und die Schriftenreihe gewährleistet wird. Dipl. Ing. Michael Paula Leiter der Abt. Energie-und Umwelttechnologien Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie Endbericht ENERGIE DER ZUKUNFT Seite 2 von 37
Kostensenkungspotenzial von solar betriebenen USC-Dampfprozessen - Vergleich von Receivertypen
Zusammenfassung Überkritische Dampfprozesse (USC) weisen ein signifikantes Kostenreduktionspotential für die solare Stromerzeugung auf. Die dazu benötigten Temperaturen können mit Solarturm-bzw. Turmreflektorsystemen erreicht werden. In diesem Zusammenhang werden Receiver mit flüssigen Wärmeträgermedien für beide Systeme untersucht. Hochtemperatur Rohrreceiver (HTTR) bzw. direkt absorbierende Receiver, sogenannte DAR, sind Optionen, um die Energie der hochkonzentrierten Solarstrahlung in transportierbare Wärme bei Temperaturen um 800°C umzuwandeln. DAR haben jedoch im Vergleich zu HTTR ein Potenzial für höhere Strahlungsdichten und dadurch zu höheren Receiverwirkungsgraden. Das Poster informiert über die resultierenden Kostensenkungspotenziale bezüglich kommerzieller Salzturmsysteme bei einer Referenzleistung von 50MWel. 1 Einführung und Ziele Dampfkraftwerke mit Dampfparametern um 350bar und 720°C sind in der kommerziellen Kraftwerkstechnik ein Ziel der nächsten fünf bis zehn Jahre. Sie erreichen thermische Wirkungsgrade bis zu 55% und führen zu geringeren Stromgestehungskosten bei gleichzeitiger Reduktion des spezifischen Brennstoffbedarfs als herkömmliche Dampfprozesse [1, 2] . USC ist daher auch eine Option für die rationellere Energieumwandlung in zukünftigen Solarturmkraftwerken der nächsten Generation. Die hohen Prozessparameter in der fossilen Kraftwerkstechnik können durch den gezielten Einsatz von Nickelbasislegierungen erreicht werden, für die Solarthermie bedarf es zusätzlich geeigneter Hochtemperatur-Wärmeträgermedien, -Wärmeübertrager und -Speicher. In vergangenen Arbeiten wurden die Stromgestehungskosten von Rohrreceiverkonzepten mit unterschiedlichen Wärmeträgermedien für USC abgeschätzt und die dadurch resultierenden Kostensenkungspotentiale ermittelt. Die untersuchten Wärmeträgermedien umfassten Mischungen von Alkalinitrat bzw. Alkalichloridsalzen, sowie Metallschmelzen, wie Zinn bzw. Natrium. Die Bewertungsmethode basiert auf die ECOSTAR Methodik [3] für die Prognose des Kostensenkungspotenzials von solarthermischen Anwendungen. Aktuelle Bemühungen Stromgestehungskosten von solarthermischen Anlagen zu prognostizieren setzen sich mit der Option auseinander DAR mit Turmreflektorsystemen zu betreiben, um so zu überkritischen Prozessparametern zu gelangen. Hierfür kommen transparente Flüssigkeiten, vornehmlich Salzschmelzen für den entsprechenden Temperaturbereich, in Frage. Ziel der Arbeiten ist es, die Kostensenkungspotenziale von Solarturmkraftwerken für überkritische Dampfprozesse mit verschiedenen Receivern unter Anwendung geeigneter Hochtemperatur-Wärmeträgermedien vorherzusagen.
Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft, 2008
In der vorliegenden Arbeit wird eine computerbasierte Methode zur Modellierung der Gewässergüte vorgestellt. Die Simulationen wurden dabei mit WASP5 durchgeführt und stützen sich auf einen quasi-2D Ansatz, der eine räumliche Präsentation der Wasserausbreitung und des Stofftransportes erlaubt. Die Ergebnisse der hydrodynamischen Simulation (DYNHYD) bildeten die Grundlage für die anschließende Gütemodellierung (EUTRO). Die Frage nach der benötigten Komplexität für eine zufrieden stellende Simulation des gelösten Sauerstoffs stand im Vordergrund. Dafür wurden zunächst Simulationen anhand von Zeiträumen mit Mittelwasser durchgeführt. Weiterhin wurde das Hochwasser vom August 2002 in die Betrachtung einbezogen. Neben dem Vergleich von Mittel-und Hochwasser im Fluss wurde die Gewässergüte ebenfalls für ein Poldersystem modelliert. Abschließend wurde mit Hilfe einer Monte-Carlo-Simulation bestimmt, welche Parameter im Modell wie sensitiv reagieren.
CFD-Simulation der Feststoffeinbindung in einen Sprühstrahl
Chemie Ingenieur Technik, 2011
Die Herstellung von Formteilen und Dämmstoffen aus modifizierten Polyurethanschäumen im Sprühverfahren hat in den letzten Jahren einen deutlichen Zuwachs erfahren. Hierbei werden Füllstoffe wie Glasfasern oder Metallpartikel in den Sprühstrahl eingebunden, um die gewünschten Produkteigenschaften zu erzielen. Die vorliegende Arbeit widmet sich der numerischen Simulation (CFD) der Sprühstrahlausbreitung unter besonderer Berücksichtigung der Einbindung von Partikeln in den Sprühstrahl. Experimentelle Untersuchungen an einer Sprühversuchsanlage zeigen, dass die hier vorgestellte Methode eine realitätsnahe Vorhersage der Partikeleinbindung in einen Sprühstrahl erlaubt.
Grundlagen für ein Berechnungsmodell, 2011
Vorwort Es geht um Infrarotheizung, Infrarotstrahlung, Wärmestrahlung, Strahlungswärme. Dieses Dokument ist (noch) nicht abgeschlossen, da es als Arbeitspapier fortgeschrieben wird, sofern neue Erkenntnisse und Ergebnisse einfließen. Es soll einen breiten Empfängerkreis erreichen, deshalb ist es etwas schlichter formuliert. Grundlagen Das U-Wert Schema ist eine stark vereinfachte Modellbildung. Sie ist so stark vereinfacht, dass sie schon nicht mehr zur Realität, zu den Vorgängen an einem Gebäude passt. Insbesondere, wenn es um IR-Heizungen und IR reflektierende Beschichtungen geht, offenbart sich das Erfordernis nach brauchbaren Berechnungsverfahren.
Direkte numerische Simulation von Selbstzündvorgängen in laminaren und turbulenten Diffusionsflammen
2004
Ziel dieser Arbeit ist es, ein umfangreiches Verständnis der Mischungs-, Zünd- und Verbrennungsvorgänge von Modellbrennstoffen, deren Verhalten dem realer Kraftstoffe ähnlich ist, zu erlangen. Durch den Einsatz und die Entwicklung neuer Modellierungsansätze ist es möglich, auch instationäre Misch- und Zündvorgänge realer Brennstoffe zu untersuchen. Diese instationären Vorgänge und ihr Einfluss auf die Verbrennung werden durch geeignete Direkte Numerische Simulationen untersucht. Ein Hauptaugenmerk liegt auf der Wechselwirkung zwischen Turbulenz der Strömung, der chemischen Reaktion und deren Auswirkung auf die Zündung. Es werden alle notwendigen chemischen Charakteristiken abgebildet. Die zur numerischen Untersuchung der Selbstzündung verwendeten Brennstoffe sind Wasserstoff und Heptan. Mit allen Mechanismen wurden Simulationen zur instationären Zündung und Verbrennung unter laminaren und turbulenten Bedingungen in ein- und zweidimensionalen Konfigurationen durchgeführt
Schlussbericht zum Projekt "P3 - Pilotanlage zur solaren Prozessdampferzeugung mit Parabolrinnenkollektoren", Projektdauer vom 1.2.2007 - 31.12.2010. Aufgabe des Projektes war die Planung und Errichtung einer Pilotanlage durch die Firmen Solitem und Alanod an der Produktionsstätte der Fa. Alanod, mit der die Grundlagen für Planung, Ausführung und Betrieb zukünftiger kommerzieller Anlagen erarbeitet werden sollen. Der Bericht stellt umfassend die Projektergebnisse dar.
1. Einführung Bei der Integration von Fassadenkollektoren in den Sichtbereich des Innenraums spielen nicht nur energetische Aspekte, sondern auch der visuelle Komfort eine Rolle. Dabei ist darauf zu achten, dass sowohl eine Durchsicht nach draußen als auch ein Blendschutz gewährleistet ist. Eine Röhre eines fassadenintegrierten Vakuumröhrenkollektors bildet vom Innenraum aus betrachtet bei Bestrahlung zwei vom Auge wahrnehmbare helle Örtlichkeiten an den Mantelrändern der Glasröhre. Abbildung 1 veranschaulicht diese hellen Orte. Die Strahlung fällt dabei orthogonal zur Röhrenachse ein. Abbildung 1: Helle Örtlichkeiten an den Mantelrändern einer Glasröhre unter Bestrahlung