View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

5 Modellierung und Simulation der Anlagenteilkomponenten
ein Berechnungsansatz in Anlehnung an die ModelIierung des Plattenwärmeübertragers nach
Gleichung 5.1 als besonders günstig. Es werden insgesamt sechs Kaskadenelemente für die
Reformersimulation verwendet.
Manifold Reformierungszone Manifold
Abgas
Wärmeübertragerplatte
Brenngas
Katalysator
Reformer
Bild 5.17: Kaskadenmodell des Reformers.
5.3.3 Modellvalidierung
Zunächst wird lediglich das rein thermische Verhalten des Reformers untersucht, indem der Reformer
ohne Brenngas betrieben wird. In den Versuchen werden die Brenngas- und die Abgasseite
grundsätzlich im Gegenstrom durchströmt. Das Aufheizverhalten der mit heißer Luft durchströmten
Komponente ist in Bild 5.18 gezeigt.
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• . - , - . Brenngasseite ein, Mess.
400 , '-- '--'--'--'--'--' - - - Brenngasseite aus, Mess.
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350 I --Brenngasseite aus, Sim.
300 : ' - , - , Abgasseite aus, Mess.
~ 250 I I I - - - Abgasseite aus, Mess.
~ ~~~ I' I : I --Abgasseite aus, Sim .
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o 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Vh
Messung und
Simulation mit
Inerlgas auf der
Brenngasseite und
Luft auf der Abgasseite
Bild 5.18: Modellvalidierung: Aufheizvorgang des Reformers.
Bei Lastwechseln liegen veränderliche Massenströme im Reformer vor. Dieser Betriebsfall wird
in Bild 5.19 untersucht. Sowohl beim Aufheizen als auch bei wechselnden Abgasströmen strömt
auf der Brenngasseite Inertgas, um eine Reduktion des Anodensubstrates zu verhindern.
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