Modellierung und Simulation

Leistungsbeschreibung AREA 4:

Simulation der thermischen Konversion fester Biomasse (Verbrennung, Vergasung, Pyrolyse)

• Simulation der Rostfeuerungen mit detailliertem 3D-CFD-Festbettmodell, Modellierung der wesentlichen Prozesse im Brennstoffbett, Simulation von Staubfeuerungen, Optimierung der Geometrie von biomassebefeuerten Kesseln und Öfen, Sensitivitätsanalyse der relevanten Einflussparameter auf den Abbrand der Biomasse am Rost

Analyse von aschebedingten Problemstellungen

• Untersuchung der Emission von groben Flugaschepartikeln (Silikat- und Salzpartikel) und Feinstaub, Simulation der Depositionsbildung (Kondensation von aschebildenden Dämpfen sowie Ablagerung von Fein- und Grobstaub), Untersuchung der Hochtemperatur-Korrosion in biomassebefeuerten Kesseln

Gasphasenreaktionen und Emissionen

• Simulation der Gasemissionen (z. B. CO und NOx) in Biomassefeuerungsanlagen, Hybrid-Modell für die Gasphasen-Verbrennung (für laminare bis stark turbulente Strömungen mit detaillierten Reaktionsmechanismen), Strähnenmodell, um die Wirkung von Gassträhnen aus dem Brennstoffbett auf Durchmischung und Reaktionsrate zu berücksichtigen, CFD-Modelle für die Bildung und Zerstörung von PAK und Ruß, Optimierung der Düsen zur Einblasung von Sekundärluft und rezirkuliertem Rauchgas

Automatisierung der CFD-Simulationen

• Entwicklung eines Werkzeuges zur automatischen Durchführung von CFD-basierten Parameterstudien zur Optimierung von Biomassefeuerungen (Minimierung des Feuerungsvolumens, Reduktion des Luftüberschusses und des Rezirkulationsverhältnisses (Wirkungsgrad, Betriebskosten), Reduktion der CO- und NOx-Emissionen sowie von Temperatur- und Rauchgas-Geschwindigkeitsspitzen)

Maßgeschneiderte Softwareentwicklungen und Schulungen

• Entwicklung maßgeschneiderter Software basierend auf OpenFOAM und ANSYS Fluent sowie individuelle Schulungen auf unterschiedlichem Niveau