@phdthesis{Wiedemann, author = {Wiedemann, Philipp}, title = {Modellierung und numerische Simulation der konvektiven Trocknung von Braunkohlepartikeln in einer blasenbildenden Wirbelschicht}, address = {Cottbus}, pages = {238}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit werden die Modellierung und die numerische Simulation vonStr{\"o}mung, W{\"a}rme- und Stofftransport zur Abbildung eines Trocknungsprozesses vonBraunkohlepartikeln in einer blasenbildenden Wirbelschicht behandelt. Hierbei wird dasEuler-Euler Two Fluid Model zugrunde gelegt und die Beschreibung des Fließverhaltensder Feststoffphase mittels der Kinetic Theory of Granular Flow realisiert. Ausgehend voneinem {\"U}berblick zum aktuellen Stand der Forschung wird der Bedarf nach einer geeigne-ten Konfiguration von Modellparametern und Submodellen hinsichtlich der Str{\"o}mungs-modellierung sowie nach der Implementierung eines Trocknungsmodells abgeleitet und alsZielsetzung formuliert.Experimentelle Voruntersuchungen an einer Wirbelschichtanlage im Labormaßstab schaf-fen die Datenbasis f{\"u}r die sp{\"a}tere Validierung des Modells. Dabei erfolgt zun{\"a}chst eineBetrachtung einzelner Zustandspunkte von diskontinuierlichen Trocknungsprozessen, umdie darin auftretenden, str{\"o}mungstechnischen Ver{\"a}nderungen zu quantifizieren. Zur Be-wertung werden die makroskopischen Eigenschaften sowie Charakteristiken meso- undmikroskaliger Str{\"o}mungstrukturen herangezogen, die sich aus der Analyse von Druckfluk-tuationen ergeben. Des Weiteren werden die Trocknungsverl{\"a}ufe mehrerer Chargen f{\"u}rverschiedene Betriebsparameter aufgezeichnet.In einem ersten Untersuchungsschwerpunkt werden ausschließlich str{\"o}mungsmechanischeAspekte fokussiert. Auf Basis umfangreicher Sensitivit{\"a}tsanalysen zu den Einfl{\"u}ssen derrheologisch relevanten Parameter, der Impulsaustauschfunktion einschließlich der Parti-kelsph{\"a}rizit{\"a}t und der Randbedingungen f{\"u}r Beh{\"a}lterwand und Gaseinlass, sowie durchVergleiche mit den experimentellen Daten wird eine Parameterkonfiguration des Str{\"o}-mungsmodells vorgeschlagen. Die damit erzielten Ergebnisse sind insgesamt zufriedenstel-lend und geben die beobachteten Ver{\"a}nderungen im Trocknungsprozess korrekt wieder.Ursachen f{\"u}r bestehende Abweichungen zum Experiment werden diskutiert.Im zweiten Untersuchungsschwerpunkt wird der gesamte Trocknungsprozess betrachtet.Hierzu werden W{\"a}rme- und Stofftransportmechanismen innerhalb des Modells ber{\"u}cksich-tigt, wobei die eigens implementierte Trocknungskinetik auf Ebene der Partikel ansetzt.Die Einfl{\"u}sse der Sph{\"a}rizit{\"a}t und zwei verschiedener Formulierungen zur Berechnung derW{\"a}rme- und Stoff{\"u}bergangskoeffizienten werden untersucht. F{\"u}r den favorisierten Para-metersatz werden die Simulationen mit einem expliziten Vorw{\"a}rtsverfahren gekoppelt,wodurch die Trocknungsverl{\"a}ufe auf makroskopischer Zeitskale approximiert und somitmit den experimentellen Daten verglichen werden k{\"o}nnen. Es wird gezeigt, dass das vor-geschlagene Gesamtmodell die Trocknungsverl{\"a}ufe bei niedrigen bis m{\"a}ßigen Leerrohrge-schwindigkeiten zuverl{\"a}ssig abbilden kann. Auftretende Diskrepanzen werden diskutiertund weiterer Entwicklungsbedarf abgeleitet.V}, language = {de} } @phdthesis{Posselt, author = {Posselt, Joachim}, title = {Entwicklung eines Berechnungsmodells zur thermisch-geometrischen Dimensionierung eines Druck-Wirbelschicht-Verdampfungstrockners mit Tauchheizfl{\"a}chen am Beispiel polydisperser Braunkohle}, address = {Cottbus}, pages = {265}, abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Berechnungsmodell zur thermisch-geometrischen Dimensionierung eines kontinuierlich arbeitenden Druck-Wirbelschicht-Verdampfungs-Trockners mit Tauchheizfl{\"a}chen f{\"u}r polydisperse Braunkohle erstellt. Zun{\"a}chst wurde auf Basis experimenteller Ergebnisse eine strukturell optimierte Grundgleichung zur Beschreibung des zeitlichen Feuchteverlaufes entwickelt. Dabei wurden die Besonderheiten des Trocknungsgutes (z.B. die Polydispersit{\"a}t und die Ausbildung einer Gleichgewichtsfeuchte) ber{\"u}cksichtigt. Mit Hilfe der f{\"u}r den Trockner aufgestellten Energiebilanzen wurde ein Modell zur Beschreibung des zeitlichen Verdampfungstrocknungsverlaufes entwickelt. Dabei wurde auch der Einfluss des Druckes in den Subgleichungen und Stoffwertberechnungen ber{\"u}cksichtigt. (Der {\"U}berdruck ist einer der Hauptunterschiede der DDWT zu zahlreichen anderen Trocknungsverfahren). Weiterf{\"u}hrend wurde unter Anwendung der Gleichungen zur Beschreibung der wirbelschicht-bedingten asymmetrischen Verweilzeitverteilung ein Gesamtmodell - das Trockner-Auslegungs-Modell (TRAM) - entwickelt und die Modellarchitektur detailliert beschrieben.}, language = {de} } @phdthesis{Ojong, author = {Ojong, Emile Tabu}, title = {Characterization of the Performance of PEM Water Electrolysis Cells operating with and without Flow Channels, based on Experimentally Validated Semi-empirical Coupled-Physics Models}, address = {Cottbus ; Senftenberg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-46504}, pages = {XXV, 146}, abstract = {PEM water electrolysis is a clean and efficient conversion technology for hydrogen production and energy storage, especially when coupled with renewable energy sources. In spite of its many advantages, the high component and cell manufacturing costs of the conventional PEM electrolysis cell makes the PEM water electrolysis technology commercially less competitive vis-{\`a}-vis its peers. An alternative and cost effective cell design has been proposed which has up to a 25 \% costs advantage over the conventional cell. In this alternative cell design, the flow channel plate which bears the most material costs in the conventional cell design has been replaced with a 3-D Porous Transport Layer (PTL) structure. While both designs perform comparably the same at low to mid current density (0 - 2 A/cm²), it has been observed that the conventional cell by far out performs the low cost cell at high current density operations, due to increased mass transport limitation in the cell without flow channels. Since industrial and commercial hydrogen production efforts are focused towards high current density operation (> 3 A/cm²), it thus becomes obvious that, in order for the cost effective alternative cell design to establish itself over the conventional cell design, the mass transport issues at high current densities have to be well understood and described. This research work seeks to understand the source of, and to eliminate the mass transport losses in the cost effective alternative cell design in order to get it performing at least as good as the conventional cell design at current densities up to 5 A/cm². To meet this objective, 2-D non-isothermal semi-empirical fully-coupled models of both cell designs have been developed and experimentally validated. The developed validated models were then used as tools to simulate and predict the best operating conditions, design parameters and micro-structural properties of the PTL at which the mass transport issues in the design without flow channels will be at its minimum, so that both cells can exhibit comparable performance even at high current densities. The models developed in this work are based on a multi-physics approach in which thermodynamic, electrochemical, thermal and mass transport sub-models are coupled and solved numerically, to predict the cell polarization and individual overpotentials, as well as address heat and water management issues. The most unique aspect of this work however, is the development of own semi-empirical equations for predicting the mass transport overpotential imposed by the gas phase (bubbles) at high current densities. Also, for the very first time, calculated PEM water electrolysis polarization curves up to 5 A/cm² have been validated by own experimental data. The results show that, the operating temperature and pressure, inlet water flowrate and thickness of the PTL are the critical parameters for mitigating mass transport limitation at high current densities. In fact, it was found that, for the size of the cells studied (25 cm² active area each), when both cells are operating at the same temperature of 60 °C, the low cost cell design will have a comparable performance to the conventional designed cell even at 5 A/cm² current density when; the operating pressure is ≥ 5 bar, the feed water flowrate is ≥ 0.024l/min∙cm², PTL porosity is 50 \%, PTL pore size is ≥ 11 µm and PTL thickness is 0.5 mm. At these operating, design and micro-structural conditions, the predicted difference between the polarizations of both cells will be only ~10 mV at 5 A/cm² operating current density.}, language = {en} } @phdthesis{Nimtz, author = {Nimtz, Michael}, title = {Modellierung des Pipelinetransportes von CO₂-reichen Fluiden}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-38937}, pages = {392}, language = {de} } @phdthesis{Abang, author = {Abang, Roger Atini}, title = {Thermodynamic modeling and experimental investigations of high temperature corrosion and oxidation due to increased power plant cycling}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40032}, pages = {201}, language = {en} } @phdthesis{Schreiber, author = {Schreiber, Matthias}, title = {Modellierung von Hydrodynamik und W{\"a}rme{\"u}bertragung in blasenbildenden Wirbelschichten zur Trocknung von Braunkohle}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-27263}, language = {de} } @phdthesis{Lechner, author = {Lechner, Stefan}, title = {Untersuchungen zur Berechnung und Optimierung des W{\"a}rme{\"u}bergangs bei der Dampfwirbelschicht-Trocknung am Beispiel von Lausitzer Braunkohlen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-27120}, language = {de} } @phdthesis{Hoehne, author = {H{\"o}hne, Olaf}, title = {Grundlagenuntersuchungen zum Einfluss des Systemdrucks auf die Trocknung von Braunkohle in Wasserdampf}, publisher = {Cuvillier}, address = {G{\"o}ttingen}, isbn = {978-3-9540407-6-6}, pages = {XV, 141}, language = {de} } @phdthesis{Missagia, author = {Missagia, Bruna}, title = {Agricultural and forestry residues for decentralized energy generation in Brazil}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-25180}, pages = {214}, language = {en} } @phdthesis{Asegehegn, author = {Asegehegn, Teklay Weldeabzgi}, title = {Investigation of bubble hydrodynamics in gas-solid fluidized beds containing immersed horizontal tube banks for lignite drying application}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-23578}, language = {en} } @phdthesis{Tappe, author = {Tappe, Stephanie}, title = {Gaspotentiometrische und thermogravimetrische Abbranduntersuchungen vom Braun- und Steinkohlen in Luft und in O2/CO2-Atmosph{\"a}ren}, publisher = {Aachen : Shaker}, isbn = {978-3-8440-0290-4}, language = {de} } @phdthesis{Rochlitz, author = {Rochlitz, Lisbeth}, title = {Development, investigation and modelling of a micro reformer as part of a system for off-grid power suppy with PEM fuel cells}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-5900}, language = {de} } @phdthesis{Warnecke, author = {Warnecke, Martin}, title = {Optimierung der Instandhaltungsplanung mit genetischen Algorithmen unter Ber{\"u}cksichtigung des Speicherverhaltens bei der Verf{\"u}gbarkeitsprognose von Kraftwerksanlagen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-5961}, language = {de} } @phdthesis{Griebe, author = {Griebe, Steffen}, title = {Modellierung der Verbrennung von Braunkohlen in einer Zykloidfeuerung unter Ber{\"u}cksichtigung der Schadstoffemissionen CO, NOx und SO2}, publisher = {Cuvillier-Verlag}, address = {G{\"o}ttingen}, isbn = {978-3-86727-512-5}, language = {de} } @phdthesis{Klatt, author = {Klatt, Matthias}, title = {Dynamische Modellbildung als Element von verf{\"u}gbarkeits- und prozeßorientierten Untersuchungen komplexer kraftwerkstechnischer Systeme}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-4282}, language = {de} } @phdthesis{Schierack, author = {Schierack, Frank}, title = {Untersuchungen zu einem Kraftwerksprozess mit Teilvergasung in einer Zirkulierenden Druckwirbelschicht}, publisher = {Cuvillier Verlag}, address = {G{\"o}ttingen}, isbn = {3-86537-318-6}, language = {de} } @phdthesis{Moeller, author = {M{\"o}ller, Jochen}, title = {M{\"o}glichkeiten und Grenzen der Nutzung erneuerbarer Energietr{\"a}ger am Beispiel des Landes Brandenburg}, publisher = {Brandenburgische Techn. Univ.}, address = {Cottbus}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-000000497}, language = {de} } @phdthesis{Menke, author = {Menke, Dominik}, title = {Modellierung von Verf{\"u}gbarkeit und Systemdynamik fossil befeuerter Großkraftwerke}, publisher = {dissertation.de}, address = {Berlin}, isbn = {3-89825-657-X}, language = {de} } @phdthesis{Owczarek, author = {Owczarek, Christian}, title = {Erste Untersuchungen des Str{\"o}mungsfeldes einer Zykloidbrennkammer anhand eines Kaltmodells}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-1538}, language = {de} } @phdthesis{Chalupnik, author = {Chalupnik, Rolf W.}, title = {Druckwirbelschichtkraftwerke : Kombikraftwerke mit Druckwirbelschichtfeuerung ; Entwicklung f{\"u}r Braunkohle unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung des Emissionsverhaltens}, publisher = {Energiewirtschaft und Technik Verlagsges.}, address = {Essen}, isbn = {3-925349-31-6}, language = {de} }