Numerische Simulation von reaktiven Mehrphasenströmungen und Hochtemperaturprozessen
Die numerische Simulation hat sich in den letzten Jahrzehnten als eine wesentliche wissenschaftliche Disziplin etabliert, die die Lücke zwischen Experiment und Theorie schließt. Computergestütztes Design und Optimierung besitzen ein hohes Potenzial, die Entwicklungszeit und die Investitionskosten für neue Produkte erheblich zu reduzieren.
Hochaufgelöste numerische Simulationen, begleitet von High-Performance-Computing (HPC)-Techniken, werden am ITC in großem Umfang zur Untersuchung von reaktiven Mehrphasenströmungen und Hochtemperaturprozessen eingesetzt, z. B. für Pyrolyse, Vergasung und Verbrennung. Die multiphysikalischen, mehrphasigen und mehrskaligen Simulationen solcher Prozesse mit zeitlich und räumlich aufgelösten chemisch-physikalischen Feldern ermöglichen einen detaillierten Einblick in die zugrunde liegenden chemisch-physikalischen Mechanismen sowie deren Wechselwirkungen. Die aus diesen numerischen Simulationen gewonnenen Erkenntnisse können für die Prozessoptimierung und --Intensivierung genutzt werden.
• Numerische Strömungsmechanik (LES, DNS, Euler-Lagrange, VoF, CPFD)
• Numerische Simulation turbulenter, reagierender Strömungen
• Hochtemperaturverfahrenstechnik (Verbrennung, Pyrolyse, Vergasung)
• Hochleistungs-Computing
Simulation einer Wirbelschicht: Querschnittsansicht von sandgefüllten Wirbelschichtreaktoren mit unterschiedlichen Betriebsparametern und Durchmessern. Studie zur Skalierbarkeit des Pyrolysereaktors.