Beschreibung
InhaltsangabeI Verbreinnungsenrichtungen: Aufbau, Funktion und Charakterisierung.- 1 Einführung und Motivation.- 1.1 Energiesituation und Konsequenzen für die Verbrennungstechnik.- 1.2 Umweltschutz und seine Auswirkungen auf Industrie und Kraftwerkstechnik.- 1.3 Hauptvorgänge bei der Verbrennung.- 1.4 Einflüsse auf den Verbrennungsvorgang.- 1.5 Motivation für eine mathematische Modellbildung und Simulation.- 1.6 Teilbereiche mathematischer Modellierung bei technischen Verbrennungssystemen.- Literatur.- 2 Einteilung technischer Verbrennungseinrichtungen.- 2.1 Übersicht.- 2.2 Einsatzbereiche.- 2.2.1 Einteilung.- 2.2.2 Feuerungen in Industrieöfen.- 2.2.3 Kesselfeuerungen.- 2.2.4 Feuerungen in Entsorgungsanlagen (thermische Zersetzung).- 2.2.5 Brennräume in Verbrennungskraftmaschinen.- 2.3 Verfahrenstechnische Einteilung technischer Feststoffverbrennungssysteme.- 2.3.1 Übersicht.- 2.3.2 Rostfeuerung, Wirbelschichtfeuerung und Staubfeuerung.- 2.3.3 Drehrohrofen.- Formelzeichen.- Literatur.- 3 Kenngrößen technischer Verbrennungseinrichtungen.- 3.1 Charakterisierungsgrundlagen.- 3.1.1 Strömungstechnische Charakterisierung.- 3.1.2 Wärmetechnische Charakterisierung.- 3.1.3 Reaktionstechnische Charakterisierung.- 3.2 Feuerungen für gasförmige und flüssige Brennstoffe.- 3.3 Feuerungen für feste Brennstoffe.- 3.3.1 Allgemeine Kennzeichnung der Systeme.- 3.3.2 Rostfeuerungen.- 3.3.3 Wirbelschichtfeuerungen.- 3.3.4 Staubfeuerungen.- 3.4 Feuerungen für Abfallstoffe.- 3.4.1 Allgemeine Kennzeichnung der Systeme.- 3.4.2 Hausmüllverbrennung.- 3.4.3 Klärschlammverbrennung.- 3.4.4 Industrierückstandsverbrennung.- 3.4.5 Sondermüllverbrennung.- 3.4.6 Rauchgasreinigung bei der Abfallverbrennung.- Literatur.- II Mathematische Modellierung: Voraussetzungen, Teilmodelle, Gesamtmodelle.- Überblick und Einordnung.- 4 Voraussetzungen für eine mathematische Modellbildung und Simulation.- Literatur.- 5 Ebenen der mathematischen Modellierung.- 5.1 Global- / Detail-Modelle.- 5.2 Einzel- / Gesamt-Modelle.- 5.3 Euler- / Lagrange-Modelle.- 5.4 Koordinaten, Dimensionalität und Einsatzbereiche der Modelle.- 5.4.1 Koordinaten.- 5.4.2 Dimensionalität.- 5.4.3 Einsatzbereiche.- 5.4.4 Mehr-Gitter-Methode (Multi-Griding).- 5.4.5 Teilgebietszerlegung (Subdomain Decomposition) Überlappende Gitter (Patched Grids).- Formelzeichen.- Literatur.- Kontinuumsbeschreibung.- 6 Bilanzierung von Zustandsgrößen.- 6.1 Herleitung der Bilanzgleichung.- 6.1.1 Allgemeine Überlegungen.- 6.1.2 Bilanzierung an einem endlichen Volumenelement dV.- 6.2 Zu bilanzierende Größen.- 6.2.1 Wechselwirkungszusammenhänge der Hauptmodelle.- 6.2.2 Bilanzgrößen der Hauptmodelle.- Formelzeichen.- Literatur.- 7 Beschreibung der Strömung.- 7.1 Verschiedene Variablensysteme (/7.1.1/).- 7.2 Impulstransport ("primitive Variablen").- 7.2.1 Impulstransportgleichung.- 7.2.2 Gleichungen für die Druckberechnung.- 7.2.2.1 Übersicht über Berechnungsmethoden.- 7.2.2.2 Poisson-Gleichung.- 7.2.2.3 Druckkorrekturgleichung.- 7.2.3 Kontinuitätsgleichung.- 7.3 Turbulenzmodellierung.- 7.3.1 Eigenschaften der Turbulenz.- 7.3.1.1 Phänomenologische Betrachtung (/7.1.1/).- 7.3.1.2 Energiekaskade.- 7.3.1.3 Statistische Größen.- 7.3.2 Turbulenzmodelle.- 7.3.2.1 Turbulenter Impulstransport (Reynoldsgleichungen).- 7.3.2.2 Übersicht über Turbulenzmodelle.- 7.3.2.3 Mischungslängenansätze.- 7.3.2.4 Zweigleichungsmodell.- 7.3.2.5 Reynolds-Spannungsmodell.- 7.3.2.6 Algebraisches Spannungsmodell.- 7.3.3 Turbulenter Transport skalarer Größen.- 7.4 Einphasensysteme oder homogene Systeme.- 7.5 Zweiphasensysteme oder heterogene Systeme.- 7.5.1 Grundsätzliche Definitionen und Überlegungen.- 7.5.2 Bilanzierung für monodisperse nichtreagierende Zweiphasenströmungen.- 7.5.2.1 Allgemeine Bemerkungen.- 7.5.2.2 Kontinuitätsbilanz.- 7.5.2.3 Impulsbilanz.- 7.5.3 Bilanzierung für polydisperse nichtreagierende Zweiphasenströmungen.- 7.5.3.1 Grundsätzliche Überlegungen.- 7.5.3.2 Kontinuitätsbilanz.- 7.5.3.3 Impulsbilanz.- 7.5.4 Turbulenzmodellierung bei Zweiphasenströmu
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