Modellentwicklung zur Beschreibung von Transport, Mischung und Abbrand von Hausmüll auf Rostsystemen mit Hilfe einer CFD-DEM-Kopplung

使用 CFD-DEM 耦合开发模型来描述炉排系统上生活垃圾的运输、混合和燃烧

• 批准号: 218889337
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Viktor Scherer
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Energieanlagen und Energieprozesstechnik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2015-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/218889337?language=en
• 关键词: Modellentwicklung; zur; Beschreibung; von; Transport

Im Rahmen des vorliegenden Projektes soll mit Hilfe numerischer Untersuchung das Grundlagenverständnis des Transport- und Mischungsverhaltens sowie des Abbrands auf Verbrennungsrosten verbessert werden. Dazu soll, nach dem Kenntnisstand der Antragsteller, erstmals eine dreidimensionale partikelorientierte Methode (Diskrete-Elemente-Methode, DEM) für den Abbrand des Müllbetts mit einer 3D-CFD Simulation gekoppelt werden. Hierzu sind die Modelle für die Wärmetransport- und Reaktionsvorgänge auf Partikelebene weiter zu entwickeln, um die wesentlichen thermischen und physikalisch-chemischen Effekte so rechenzeiteffizient abzubilden, dass große Partikelsysteme beherrschbar bleiben. In den DEM-Simulationen der Hausmüllschüttungen repräsentieren geometrisch einheitliche Partikel (Kugeln) den Brennstoff. Um mit repräsentativen Kugeln die für Abfall charakteristischen Schüttwinkel und die korrekten Verweilzeiten auf einem Rost nachzubilden, werden diese mechanischen Eigen-schaften durch ein spezielles Adhäsionsmodell approximiert, dessen Modellparameter anhand von Messungen an einem Modellmüll ermittelt werden. Anhand von Sensitivitätsanalysen wird in der numerischen Simulation der Einfluss stofflicher und betrieblicher Parameter (Aufteilung des Mülls in verschiedene Müllfraktionen, Roststabgeschwindigkeiten, Roststabhublänge) auf die lokalen Schürraten, das Temperaturfeld und den Reaktionsfortschritt innerhalb des Betts an typischen Rostgeometrien (Vor- und Rückschubrost) untersucht.

我的 Rahmen des vorliegenden Projektes soll mit Hilfe numerischer Untersuchung das Grundlagenverständnis des Transport- und Mischungsverhaltens sowie des Abbrands auf Verbrennungsrosten verbessert werden。 （离散元素方法，DEM）适用于 3D-CFD 模拟的 Abbrand des Müllbetts。 Partikel (Kugeln) den Brennstoff。安汉德。对 Einfluss stofflicher 和 betrieblicher 参数进行数字模拟的灵敏度分析（Aufteilung des Mülls in verschiedene Müllfraktionen、Roststabgeschwindigkeiten、Roststabhublänge） Reaktionsfortschritt insidehalb des Betts an type Rostgeometrien (Vor- und Rückschubrost) untersucht。

项目成果

DEM/CFD modeling of the fuel conversion in a pellet stove

颗粒炉中燃料转化的 DEM/CFD 建模

• DOI: 10.1016/j.fuproc.2016.06.005
• 发表时间: 2016-11-01
• 期刊: Fuel Processing Technology
• 影响因子: 7.5
• 作者: J. Wiese;F. Wissing;D. Hoehner;S. Wirtz;V. Scherer;Ursula Ley;Hans Martin Behr
• 通讯作者: Hans Martin Behr

Simulating municipal solid waste incineration with a DEM/CFD method – Influences of waste properties, grate and furnace design

使用 DEM/CFD 方法模拟城市固体废物焚烧 – 废物特性、炉排和熔炉设计的影响

• DOI: 10.1016/j.fuel.2017.06.037
• 发表时间: 2017-10-15
• 期刊: Fuel
• 影响因子: 7.4
• 作者: F. Wissing;S. Wirtz;V. Scherer
• 通讯作者: V. Scherer

Heat transfer in indirect heated rotary drums filled with monodisperse spheres: Comparison of experiments with DEM simulations

填充单分散球的间接加热转鼓中的传热：实验与 DEM 模拟的比较

• DOI: 10.1016/j.powtec.2015.07.022
• 发表时间: 2015-12-01
• 期刊: Powder Technology
• 影响因子: 5.2
• 作者: H. Komossa;S. Wirtz;V. Scherer;F. Herz;E. Specht
• 通讯作者: E. Specht

Coupled DEM/CFD simulation of heat transfer in a generic grate system agitated by bars

对由棒条搅拌的通用炉排系统中的传热进行耦合 DEM/CFD 模拟

• DOI: 10.1016/j.powtec.2013.08.043
• 发表时间: 2013-11-01
• 期刊: Powder Technology
• 影响因子: 5.2
• 作者: S. Rickelt;F. Sudbrock;S. Wirtz;V. Scherer
• 通讯作者: V. Scherer