Technische Verbrennungssysteme
schlägt die Brücke zwischen den Entwicklern wissenschaftlicher Berechnungsprogramme zur Beschreibung dieser Systeme und deren Anwendern in Planung, Ausführung und Betrieb. Daher steht am Anfang eine Charakterisierung von Verbrennungseinrichtungen, um daran die Möglichkeiten der Anwendung von Simulationen aufzuzeigen. Den Hauptteil bilden Grundlagen zur Beschreibung von Strömung, Reaktion mit Schadstoffbildung und Wärmeübertragung. Dabei wird, nur wenn unbedingt nötig, eine wissenschaftlich fundierte Ableitung der Zusammenhänge angeführt. Der Schwerpunkt liegt auf einer übersichtlichen Zusammenstellung der unmittelbaren Zusammenhänge mit Angabe von weiterführender Literatur. Konkrete Anwendungsfälle zeigen den Entwicklungsstand und die Möglichkeiten solcher Modelle auf.
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Illustrationen
12
12 s/w Abbildungen
XVII, 499 S. 12 Abb.
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ISBN-13
978-3-642-84488-1 (9783642844881)
DOI
10.1007/978-3-642-84488-1
Schweitzer Klassifikation
I Verbreinnungsenrichtungen: Aufbau, Funktion und Charakterisierung.- 1 Einführung und Motivation.- 2 Einteilung technischer Verbrennungseinrichtungen.- 3 Kenngrößen technischer Verbrennungseinrichtungen.- II Mathematische Modellierung: Voraussetzungen, Teilmodelle, Gesamtmodelle.- Überblick und Einordnung.- 4 Voraussetzungen für eine mathematische Modellbildung und Simulation.- 5 Ebenen der mathematischen Modellierung.- Kontinuumsbeschreibung.- 6 Bilanzierung von Zustandsgrößen.- 7 Beschreibung der Strömung.- 8 Beschreibung des Brennstoffabbrandes.- 9 Beschreibung der Schadstoffentstehung.- 10 Beschreibung der Wärmeübertragung.- Einzelpartikelbeschreibung für die Partikel- und Feststoffphase.- 11 Bewegung von Tröpfchen und Partikeln.- 12 Reaktion und Stoffaustausch bei Tröpfchen und Partikeln.- 13. Energieaustausch bei Tröpfchen und Partikeln.- 14 Kopplung zwischen Kontinuums- und Einzelteilchenbeschreibung.- 15 Modellierungsansätze für Wirbelschichtfeuerungen.- III Lösung des Gleichungssystems: Eigenschaften der Gleichungen und Methoden zu ihrer Lösung.- 16 Mathematische Eigenschaften der beschreibenden Gleichungen und Numerische Lösungsmethoden.- 17 Numerische Lösungsverfahren bei der Finiten Differenzen Methode.- IV Simulation: Ausgewählte Beispiele.- 18 Simulationsbeispiele.- A Anhänge.- A1 Eigenschaften technischer Brennstoffe.- A1.1 Übersicht.- A1.2 Eigenschaften technischer Brennstoffe.- A1.2.1 Eigenschaften technischer Gase.- A1.2.2 Eigenschaften technischer Öle.- A1.2.3 Eigenschaften von Kohle.- A1.2.4 Eigenschaften von Holz und Torf.- A1.2.5 Eigenschaften von Hausmüll.- A1.2.6 Eigenschaften von Klärschlamm.- A1.3 Einsatz technischer Brennstoffe.- A1.3.1 Steinkohle.- A1.3.2 Braunkohle.- A1.3.3 Klärschlämme.- Literatur.- A2Bilanzgleichungen für verschiedene Koordinatensysteme.- A2.1 Kontinuitätsgleichung.- A2.2 Impulstransportgleichung.- A2.3 k-?-Turbulenzmodell.- A2.4 Transportgleichung für eine skalare Größe.- A2.4.1 Nichtzeitgemittelte Transportgleichung.- A2.4.2 Zeitgemittelte Transportgleichung.- Literatur.- A3 Stoffeigenschaften von Brennstoff und Verbrennungsprodukten.- A3.1 Allgemeine Bemerkungen.- A3.2 Kohle, Koks und Asche.- A3.3 Flüchtige Bestandteile (allgemein bei Kohle) und Methan.- A3.4 Luft und Sauerstoff.- A3.5 Kohlenmonoxid und Kohlendioxid.- A3.6 Wasserdampf und Stickstoff.- Literatur.- A4 Definitionen statistischer Größen.- A4.1 Definition der Wahrscheinlichkeit.- A4.2 Definition der differentiellen Wahrscheinlichkeit.- A4.3 Definition der Verteilungsfunktion.- A4.4 Definition der Verteilungsdichtefunktion.- A4.5 Verbundene Wahrscheinlichkeitsfunktion.- Literatur.- A5 Combustion Symposien.- A6 Formelzeichen.- A7 Farbtafeln.
