Numerische Methoden

Das EST setzt zur Ergänzung der experimentellen Betrachtungen sowie zur Prozessauslegung eine Vielzahl numerischer Methoden ein.

Zur Analyse und Simulation von strömungsmechanischen, thermodynamischen, verfahrenstechnischen und Kraftwerksprozessen sowie zur Abbildung und Planung von Anlagen als auch deren Regelung kommt folgende Software zum Einsatz:

EBSILON® Professional, PPSD

  • Stationäre Simulation von thermischen Kraftwerken
  • Anlagenplanung und –auslegung
  • Optimierung von Prozessparametern
  • Berechnung des Teillastverhaltens
  • Integration von Retrofit-Konzepten
  • Integration von CCS-Maßnahmen

APROS™

  • Dynamische Simulation von Kraftwerken, thermischen Prozessanlagen und Prozessdampfsystemen
  • Optimierung von Reglerparametern und Lastgradienten
  • Störfalluntersuchungen
  • Vollständige Abbildung der Kraftwerksregelung
  • Bewertung von Retrofit-Konzepten
  • Kohlekraftwerke (konventionell und oxyfuel), GuD-Anlagen, CSP-Anlagen, Müllverbrennungen

ASPEN PLUS™ und ASPEN DYNAMICS™

  • Prozessbetrachtung auf Basis von Massen- und Energiebilanzen für verfahrenstechnischen Prozesse
  • Breite chemische Datenbank zur detaillierten Darstellung chemischer Prozesse
  • Teillastverhalten
  • Prozessoptimierung

FLUENT®

  • Feuerraumsimulationen
  • Strömungsberechnungen
  • Konzentrationen von Hauptspezies (O₂, CO₂, CO, CH₄) und Schadgasen (SO₂, H₂S, COS, HCl etc.)
  • Temperaturverteilungen
  • Entstehung korrosiver Atmosphären durch Reaktionen schwefel- und chlorhaltiger mineralischer Bestandteile von Kohle
  • Mehrphasenströmungen mit Euler-Euler und Euler-Lagrange (mit Partikelgrößenverteilung)
  • Reaktive Gas-Feststoffströmungen
  • Institutseigene Erweiterung ESTOS für Kohleabbrand

Institutseigener DEM-Code ''DEMEST''

  • Euler-Lagrange / DEM (4 Wege-Kopplung)
  • Mono- sowie polydisperse Partikel
  • Parallelisierung der Berechnung möglich
  • Feine Fluidgitter in Kombination mit Mehrgitter-Methode für die Fluidphasenberechnung
  • Mittelwert-Partikelgitter für die Partikelphasenberechnung
  • Partikelsuchgitter (Fortgeschrittene Algorithmen zur Stoßdetektion)
  • Werkzeuge und Softwareumgebung (C++, MPI und Matlab)