TY - JOUR A1 - Ebner, Lena A1 - Elsner, Michael T1 - Thermische Energiespeicher: Wärmespeicherung in Kugelschüttungen. Numerische Simulation der Stromungs-, Warmetransport- und Entstaubungsvorgänge T2 - BWK. Das Energie-Fachmagazin N2 - Festbettspeicher bieten die Möglichkeit, thermische Energie auf einem hohen Temperaturniveau zu speichern. Die oft kugelförmigen Schüttgüter bestehen aus Materialien hoher Dichte und Wärmekapazität. Neben der Wärmespeicherung können mithilfe dieser Schüttungen partikelbeladene Abgase entstaubt werden. Die Strömungs-, Wärmetransport- und Entstaubungsvorgänge bei der Speicherung von Wärme in einem Schüttschichtwärmeübertrager werden in Zusammenarbeit mit Fraunhofer Umsicht, Institutsteil Sulzbach-Rosenberg, untersucht. Einen entscheidenden Aspekt der Arbeiten stellt die numerische Simulation der im Wärmeübertrager ablaufenden Vorgänge dar. Die transiente Simulation von Schüttschichtwärmeübertragern ist nur mit Vereinfachungen möglich, da aufgrund der komplexen Geometrie und der daraus folgenden feinen Vernetzung eine enorme Rechenleistung benötigt wird. Bei den in diesem Beitrag vorgestellten Ergebnissen werden die physikalischen Vorgange in einem Ausschnitt der Schüttschicht simuliert, in dem die Kugelgeometrie detailliert modelliert ist. Die Ergebnisse der numerischen Simulation werden durch analytische Berechnungen aus der Literatur bestätigt. Eine Reihe von Parametervariationen zeigen die Einflüsse verschiedener Größen beispielsweise auf den Druckverlust sowie den Unterschied zwischen radialer und axialer Durchströmung einer Schüttschicht. Die Entstaubung partikelbeladener Gase innerhalb einer Schüttschicht wird zunächst anhand einer Einzelkugel untersucht; die Erweiterung auf die Entstaubung in einer Kugelpackung ist vorgesehen. Die Ergebnisse der numerischen Simulationen sollen mit den an einem Versuchsstand experimentell bestimmten Daten verglichen werden. KW - Abgas KW - Druckverlust KW - Durchströmung KW - Entstaubung KW - Festbett KW - hohe Dichte KW - Kugelschüttung KW - numerische Simulation KW - Rechenleistung KW - Schüttgut KW - thermische Energie KW - Wärmekapazität KW - Wärmespeicherung KW - Wärmetransport KW - Wärmeübertrager Y1 - 2014 UR - https://opus4.kobv.de/opus4-oth-regensburg/frontdoor/index/index/docId/4633 VL - 66 IS - 9 SP - 40 EP - 43 PB - VDI-Verlag ER -