Page 84 - HTW_25_Jahre_Forschung

Basierend auf dem Grundmodell wurden drei Mehrere UDFs und die gegebenenfalls nötigen
grundlegende Modellvarianten zur Parameter- Hilfsfunktionen werden in einer Programm-Bi-
generierung validiert: bliothek zusammengestellt, kompiliert und in
Fluent eingebunden.
– Das Rostmodell zur Simulation der Vorgänge
über dem Rost zur standardisierten Daten- Beschreibung des CFD-Modells
generierung (Nutzung des CFD-Modells zur
Testreihensimulation), Das Modell umfasst die Rauchgasseite des Kes-
– das Reglermodell zur Bestimmung und sels. Die Rauchgasführung wird vom Rost bis
Auslegung von Regelparametern zur Da- hinter die Überhitzer im dritten Zug erfasst. Es
tengenerierung (CFD-Simulation geregelter bildet das Entgasungsverhalten des Brennstoffs
Anlagenzustände) und auf dem Rost, die Einbringung von Primärluft,
– das Vergleichsmodell zur direkten Ankopp- Sekundärluft, Rezirkulationsgas und alle Wär-
lung (OPC-Schnittstelle) an Anlagen und metauscher ab. Das Brennstoffbett selbst, die
Simultansimulation auf Basis von Livedaten Abgasnachbehandlung und die Entnahmestelle
aus dem Prozessleitsystem (Validierung des für die Rauchgasrezirkulation sind nicht Teil der
CFD-Modells und zur Entwicklung eines CFD-Simulation.
modellprädiktiven Regelansatzes).
Die Randbedingungen sind anlagenspezifisch
Kopplung von Matlab und Fluent und können sich je nach Last und Betriebspunkt
stark unterscheiden. Das Modell kann sich
Die komplexen Brennstoffreaktionen auf dem an diese unterschiedlichen Betriebszustände
Rost, die von der unabhängigen Matlab-Simula- anpassen.
tion geliefert werden, dienen als Randbedingung
der CFD-Simulation. Die von Matlab generierten Die Randbedingungen für das Modell sind die
Daten liegen als Textdateien vor und müss- folgenden:
ten vor der Verwendung in Fluent aufbereitet
werden. Diese Schnittstellenfunktion wird von Massenströme: Zu- und abfließende Gasmas-
User-Defined Functions (UDFs) übernommen, senströme bilden die Grundlage der Strö-
welche die Textdatei einliest und in Massen- mungssimulation. Es werden berücksichtigt:
strom und Massenanteile umrechnet. Primärluft, Sekundärluft, Rezirkulationsgas und
Brennstoff. Zur Simulation der Überhitzer wird
Eine UDF ist ein in der Programmiersprache C/ auf ein Porositätsmodell zurückgegriffen, um
C++ geschriebenes Programm, das in Fluent den Einfluss der Rohrbündel auf den Rauch-
importiert wird und dort, je nach Anwendung, gasstrom zu erfassen.
unterschiedliche Funktionen erfüllt. Als Schnitt-
stelle zwischen der UDF und Fluent dienen Energieströme: Massenströme, Verdampfer und
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dabei die DEFINE-Makros, die von Fluent für Überhitzer bewirken einen Wärmestrom über
83 unterschiedliche Zwecke bereitgestellt werden. die Systemgrenze hinweg. Die Massenströme