Anwendung:
Prinzipiell gibt es zwei Einsatzmöglichkeiten: Konzeption von Neuanlagen sowie Simulation von Altanlagen und anschließende Optimierung
Für eine Validierung oder zur Bestätigung der Modellabbildung können Messungen durchgeführt werden (idealerweise viele Messwerte
an diversen Orten). Alternativ können auch Erfahrungswerte oder optische Einblicke herangezogen werden.
Bearbeitung:
Im gesamten Simulationsprozess gibt es vier Stufen. Zunächst muss die Geometrie erzeugt und anschließend das Gitter generiert werden. Nach Eingabe der Rand- und Startbedingungen erfolgt die numerische Berechnung und abschließend die visuelle Auswertung. Für eine typische 3D-Geometrie dauert dies einige Tage. Bei manchen Projekten ist die Geometrie- und Gittergenerierung der limitierende Zeitschritt, bei sehr großen Simulationsgebieten kann auch die Berechnungen vergleichsweise lange dauern.
Modelle:
Mit reinen Strömungsberechnungen können z.B. Anströmungsoptimierungen durchgeführt werden. Hierzu zählen beispielsweise die Anströmung von Schalldämpfern, Wärmetauscherbündel, Kanalbrenner oder Filter. Darüber hinaus kann man die Strömungsberechnungen mit Reaktionen koppeln, sodass z.B. exotherme Reaktionen in Form einer Temperaturerhöhung oder Oxidationsreaktionen abgebildet werden können. Bei Verbrennungssimulationen können daher Aussagen zum Sauerstofffeld oder zu Emissionen wie CO gemacht werden. Des Weiteren können auch Partikel- oder Tröpfchenbahnen und dessen Wirkungsweise auf die Gasphase integriert werden. Verdampfungskühler oder Kohlenstaubfeuerungen sind somit problemlos abbildbar. Weiterhin sind Aussagen zum Verschlackungs- oder Korrosionszustand möglich. Am Beispiel eines Flugzeuges (Silhouette eines A380-ähnlichen Modells) sollen die verschiedenen Komponenten erläutert werden:
reine Strömung
mit Reaktionen
mit Partikeln
Tools:
InPro-Consult GmbH verfügt über diverse Software-Lizenzen:
- Geometrie- und Gittergenerierung: Gambit, Space Claim Modeller, ANSYS Meshing
- CFD: ANSYS Fluent, zzgl. HPC sowie ACE-ESI