Description: Das Projekt "Entwicklung eines Berechnungsmodells zur Optimierung der Aufheizvorgaenge in gasbeheizten Schnellerwaermungsanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gaswärme-Institut e.V. durchgeführt. 1) Fuer die Erwaermung von Werkstuecken von einer Warmformgebung in Schmiedepressen bieten gasbeheizte Schnellerwaermungsanlagen bei einer deutlichen Verringerung des Primaerenergieeinsatzes eine wirtschaftliche Alternative zu konventionellen Waermoefen. 2) Forschungsziel ist es, ein mathematisches Ofenmodell zur Simulation der Aufheizvorgaenge in gasbeheizten Schnellerwaermungsanlagen bei unterschiedlicher Waermgut- und Ofenraumgeometrie zu erstellen. Dazu sollen die durch Kombination von Konvektion, Strahlung und Waermeleitung auftretenden Waermefluesse unter Beruecksichtigung der Anfahrvorgaenge des Ofens berechnet werden. 3) Bei dem mathematischen Modell wird von einem Durchlaufofen ausgegangen, in dem das Nutzgut dreistufig auf die Ziehbedingungen erwaermt wird. Eine zeitliche und oertliche Bilanzierung des Ofenraums erlaubt die Simulation instationaerer Ofenfahrweisen und die dabei auftretenden Heissgas-, Wand- und Nutzguttemperaturverteilungen, die durch eine axiale Untergliederung des Ofenraums in einzelne Ruehrkessel stufenfoermig angenaehert werden. Die Berechnung der Strahlungswaermestroeme innerhalb und zwischen den Ofenelementen erfolgt mit einer modifizierten Zonenmethode, wobei die in einem physikalischen Ofenmodell gemessenen konvektiven Waermeuebertragungsverhaeltnisse in das Strahlungsmodell mit implementiert werden. Die Loesung der Fourierschen Differentialgleichung der Waermeleitung innerhalb des Nutzgutes und der Ofenwand erfolgt auf numerischem Wege mittels der Finite-Differenzen-Methode. Das Simulationsprogramm laesst bei Vorgabe konstruktiver und betrieblicher Parameter die Berechnung des Energieverbrauchs unter Beruecksichtigung der auftretenden, instationaeren Temperaturfelder im Ofen, in der Ofenwand und in den Waermguetern zu. Zur Verifizierung des mathematischen Gesamtmodells stehen umfangreiche Messwerte einer industriell betriebenen, gasbeheizten Schnellerwaermungsanlage zur Verfuegung, die das gesamte Spektrum der Ofendynamik umfassen. 4) Die Ergebnisse dieser Berechnungen sind sowohl fuer die Hersteller als auch fuer die Betreiber derartiger Anlagen interessant. Fuer den Ofenbauer liefern die gewonnenen Erkenntnisse Entscheidungskriterien fuer die Auslegung und Konstruktion von Schmiedeoefen. Die fuer den Betreiber wichtige Fragestellung nach der wirtschaftlichen Fahrweise der Anlage laesst sich positiv beantworten.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Temperaturverteilung ? Luftbewegung ? Primärenergieverbrauch ? Strahlung ? Bilanz ? Energieverbrauch ? Mathematisches Modell ? Simulation ? Simulationsmodell ? Strahlungsmodell ? Wirtschaftlichkeit ? Kenngröße ? Ofen ? Spektrum ? Anlagenbetreiber ? Finite-Differenzen-Methode ? Fouriersche-Differentialgleichung ? Modifizierte-Zonenmethode ? Waermeleitung ? Wärmefluss ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding box: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 1991-01-01 - 1992-12-31
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