4.6 Vergleichsrechnung mit Hilfe des SST Modells - Lehrstuhl ...

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Formelverzeichnis a b c d hyd. f i k h H Ma p q i Re S ij t T t u i u T u + V xi y + ε ε ijk κ τ ij τ w ρ ν ν t ω Schallgeschwindigkeit Breite Strömungsgeschwindigkeit hydraulischer Durchmesser resultierender Vektor der Volumenkräfte pro Masseneinheit turbulente kinetische Energie Höhe Totalenthalpie Machzahl Druck Wärmestromvektor in i -Richtung Reynoldszahl Dehnungsgeschwindigkeitstensor Zeit turbulentes Zeitmaß kartesische Koordinate in i -Richtung Schubspannungsgeschwindigkeit dimensionslose Geschwindigkeit Volumen kartesische Koordinate in i -Richtung dimensionsloser Wandabstand Dissipationsrate der turbulenten kinetischen Energie Scherung Kármán-Konstante Spannungstensor Wandschubspannung Dichte kinematische Viskosität turbulente Viskosität spezifische Dissipation 4
1 Einleitung Das Ziel dieser Arbeit ist es, für ein geplantes Steinkohlekraftwerk die Strömung in einem Rauchgaskanalabschnitt mit Hilfe des kommerziellen Strömungslösers FLUENT strömungs- technisch zu optimieren. Der untersuchte Rauchgaskanal verbindet den Austritt des LUVO (Luftvorwärmer) mit den vier Beruhigungskammern des Elektrofilters. Bei der numerischen Si- mulation und der darauffolgenden strömungsmechanischen Optimierung der staubbeladenen Rauchgasströmung im untersuchten Rauchgaskanal sind drei Anforderungen zu erfüllen. Zum ersten muss gewährleistet sein, dass in jeden der vier Eintrittshauben des Elektrofilters ein annähernd gleicher Massenstrom eintritt. Die Abweichung der Rauchgasmenge in der Zuströ- mung zu den jeweiligen Eintrittshauben sollte 2 % nicht überschreiten, da es sonst zu unter- schiedlich hohen Beaufschlagung der elektrischen Felder (Abscheidefläche) kommt. Für die Funktion des Elektrofilters ist es wichtig, ein möglichst homogenes Strömungsfeld zu erreichen, um das Rauchgas optimal reinigen zu können. Ein stark inhomogenes Strömungsfeld am Eintritt des Elektrofilters würde bedeuten, dass aufgrund von überhöhten Eintrittsgeschwin- digkeiten, der zugesicherte Reingasstaubgehalt (seitens des Herstellers) nicht gewährleistet werden kann. Die dritte Forderung kommt vom Kraftwerksbetreiber. Das Rauchgas wird mit Hilfe eines Saugzuggebläses durch den Rauchgaskanal gefördert. Die für den Betrieb des Gebläses nötige Leistung hängt somit von den Druckverlusten innerhalb des Rauchgaskanals ab. Daraus ergibt sich die Zielstellung eines möglichst geringen Druckverlustes über den zu simulierenden Rauchgaskanalabschnitt. Die Rauchgaskanalführung ist bei dem hier zu untersuchenden Projekt bereits festgelegt, so dass die genannten Forderungen nur durch geeignete Kanaleinbauten (Bsp. Umlenkbleche) zu erfüllen sind. Um sich ein Bild über die Veränderungen der Strömung durch diese Einbauten machen zu können, wurde eine numerische Strömungssimulation mit Hilfe des kommerziellen Strömungslösers FLUENT vorgenommen. Die CFD-Analyse ermöglicht eine schnelle strö- mungsoptimierte Auslegung verschiedener Leitblechkonfigurationen, ohne dabei auf kostenin- tensive experimentelle Versuche zurückgreifen zu müssen. Die numerischen Simulationen wurden am Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe (VFA) der BTU Cottbus durchgeführt. 5
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Index v [m/s] Einlass v [m/s] Messe
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kennen, dass das Gesamtströmungssy
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Fluent angewandt wurden. Um dies zu
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Index Die Tabellen 19 bis 21 machen
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Die Abbildung 4.19 zeigt, dass sich
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Auf der Abbildung 4.21 ist bereits
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Der Einfluss der Strebe auf die Str
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Dies hat für diesen speziellen Fal
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4.5.1 Geometrieanpassung Anhand der
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Index Beschreibung H - basiert auf
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0 m/s 4,25 m/s 8,5 m/s 12,75 m/s 17
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Um den Drall dennoch zu beeinflusse
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Auch die Geschwindigkeitsverteilung
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Die damit erzielte Geschwindigkeits
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5 Auswertung Aus den Ergebnissen (K
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da man sich um die Strömungs- und
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Anhand der in den Abbildungen 5.2 u
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Erklärung Hiermit versichere ich,
Seite 91 und 92:
Anhang A #include "udf.h" DEFINE_PR
Seite 93:
6 Abbildungsverzeichnis [A1] http:/
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