Simulation von Kraftwerken und warmetechnischen Anlagen by Prof. Dr.-Ing. Bernd Epple, Prof. Dr. Reinhard Leithner, Em.

By Prof. Dr.-Ing. Bernd Epple, Prof. Dr. Reinhard Leithner, Em. O. Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. Wladimir Linzer, Ao. Univ.-Prof. Dipl-Ing. Dr. Heimo Walter (eds.)

Das Lehrbuch behandelt neben den Grundlagen der Stromungssimulation auch die Modellbildung von Komponenten und Gesamtanlagen der Kraftwerkstechnik. Die Grundgleichungen fur den Warme- und Stoffaustausch werden wiederholt und fur die Anwendung in der numerischen Simulation aufbereitet. Ausgewahlte numerische Methoden werden ausfuhrlich diskutiert. Das Buch umfasst die Simulation von Feuerungen und Gasstromungen als auch die der Wasser/Dampfstromung. Regelung und Steuerung, vereinfachte Modelle und Hybridmodelle sowie die Validierung von Messwerten werden behandelt.

Zahlreiche ausgearbeitete Beispiele und Illustrationen sollen dem Leser das Verstandnis der in dem Buch dargestellten Zusammenhange von Theorie und Praxis erleichtern. Einfache Plausibilitatskontrollen sollen dem Studierenden zeigen, wie er seine Ergebnisse einer ersten Uberprufung unterziehen kann. Das Lehrbuch wendet sich aber auch an Forscher sowie an Praktiker in der Industrie, die hier Anregungen fur Ihre berufliche Tatigkeit finden konnen.

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Die eigentliche Auslegung erfolgte überschlägig von Hand bzw. auf Grund ähnlicher Anlagen. Diese Programme werden auch heute noch benutzt (Leithner 1976). direktes Problem Analyse Simulation berechnet gegeben Prozessstruktur geometrische Daten einige Betriebsdaten Reaktor (Prozessmodell) Dampferzeuger (Kraftwerksmodell) stationär instationär / dynamisch Prozesseigenschaften: Temperaturverteilung Konzentration Wirkungsgrade Druckverluste bzw. -verteilung Gütemaß (Kosten) gewünscht gesucht Optimierung Synthese inverses Problem Abb.

Stickoxid-Emissionen können prinzipiell drei Ursachen haben: 1. Brennstoffstickstoff, der zu Stickoxid konvertiert wird, 2. thermische Stickoxide aus der Reaktion mit Luftstickstoff und Luftsauerstoff, 3. promptgebildetes Stickoxid aus der Reaktion mit Kohlenwasserstoffradikalen. Bei der Kohlenstaubverbrennung in Trockenfeuerungen ist der Brennstoffstickstoffmechanismus maßgebend. Bei diesem Mechanismus ist entscheidend, welcher Anteil des Brennstoffstickstoffs während der Pyrolyse freigesetzt wird. Dieser Wert kann nur experimentell bestimmt werden und ist für die Genauigkeit einer Simulation von großer Bedeutung.

XXXIV Symbolverzeichnis Zeichen Einheit Bedeutung Σ τ τ τij τD τKo τP τR τStr – s N/m2 N/m2 s s s s – τt τtor τ∗ s – s τ∗ ϕ ϕ(ei ) ϕL ϕGu φ φ∗P – – – – – var. m3Stof f /m3ges φd m3Stof f /m3ges φP m3Stof f /m3ges Φ Φ2 χ χF s – – – – ψSorb J/kg ψStr ψ ψ Ψ Ψ Ψk Ω Ω Ωdif f – – molStoff /molGem – var. var. rad 1/s 1/s Summe Zeit Schubspannung Schubspannungstensor (Dampf) Mediumsspeicherzeitkonstante Kolmogorov-Zeitmaß Partikel-Relaxationszeit Rohrspeicherzeitkonstante Transmissionskoeffizient, Transmissionsgrad Durchlaufzeit, Totzeit, Laufzeit Tortuositätsfaktor charakteristische Aufenthaltszeit innerhalb der Fine Structures dimensionslose Zeit Winkel Fehlerverteilungsfunktion relative Luftfeuchtigkeit Gutsfeuchtigkeit allgemeine spez.

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