Simulation industrieller Apparate

Für die Simulation industrieller Anlagen werden Basismodelle und komplexe Modelle kombiniert. Zusätzlich ist es oft erforderlich neuen Code für Modelle zu generieren, die in den Softwarebibliotheken noch nicht implementiert sind. In enger Zusammenarbeit mit erfahrenen Partnern aus der Industrie, welche die untersuchten Anlagen genauestens kennen, werden bestimmende Parameter analysiert und in der Simulation entsprechend abgebildet. Durch diese Abstimmung erhalten wir physikalisch korrekte Ergebnisse, die in die Optimierung und das Design der Anlage einfließen.

Simulation einer Wirbelschicht

Aus den Ergebnissen einer Studie zu einer Wirbelschichtanlage haben wir das untenstehende Video zusammengestellt. Es zeigt die Anfahrphase einer Wirbelschicht deren Lufteinlässe mit Gas unterschiedlicher Temperatur beschickt werden. Die Geometrie wurde einem Labormodell nachempfunden, das der finnische Wissenschafter Timo Niemi 2013 beschrieb.


 

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Details:

Die Simulation basiert auf:
Timo Niemi and Juho Peltola: Gas-Solid Bubbling Fluidized Bed Simulations with compressibleTwoPhaseEulerFoam, 8th OpenFOAM Workshop Jeju, Korea, 11.-14. June 2013, VTT Technical Research Centre of Finland

Geometrie: 0.9 x 2.0 x 0.015 m
(volle 3D Diskretisierung mit Einfluss der Vorder- und Rückwand)

Gas: Luft
T_init=298K, cp=1007 J/kgK, rho=f(T), d_p=3e-4 mm (konstant, gleichförmig), T_in (Heissgas-Einlässe)=1000K, U_in=3.2 m/s (gleichförmig)

Feststoff: Sand
T_init=298K, Initiale Betthöhe h = 0.6 m, cp=830 J/kgK, rho=2480 kg/m^3, d_p=0.656 mm (konstant, gleichförmig)