@inproceedings{PastohrKornadtGuerlebeck2003,
  author    = {Pastohr, Henry and Kornadt, Oliver and G{\"u}rlebeck, Klaus},
  title     = {Numerische Untersuchungen zum Thermischen Str{\"o}mungsverhalten im Aufwindkraftwerk},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.343},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3436},
  year      = {2003},
  abstract  = {Das Aufwindkraftwerk ist eine thermo- hydrodynamische Maschine zur Elektroenergiegewinnung, bestehend aus einem Treibhaus, einem Kamin und einer oder mehreren Turbinen. In dieser Studie wurden numerische Ergebnisse zum thermischen Str{\"o}mungsverhalten in einem Aufwindkraftwerk unter der Ber{\"u}cksichtigung der Teilmodelle Erdboden, Kollektor, Atmosph{\"a}re, Umlenkung, Kamin und Turbine erhaltenden. Hierzu wurden die station{\"a}ren Grundgleichungen der Thermofluiddynamik auf strukturierten, k{\"o}rperangepassten und rotationssymmetrischen Gittern unter Beachtung aller Rand- und Kopplungsbedingungen numerisch mit dem finite Volumenverfahren gel{\"o}st. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Kalibrierung des Modells im Ruhezustand, auf die numerische Simulation, auf den Einfluss der Strahlung, auf die Betrachtung der Turbine, auf das Dichtemodell sowie auf den turbulenten Str{\"o}mungszustand gelegt. Die erhaltenen Ergebnisse werden durch Approximationen 2. Ordnung, Gitterunabh{\"a}ngigkeit und durch einen sehr geringen Abbruchfehler charakterisiert. F{\"u}r 4 verschiedene Einstrahlungen wurden die Verl{\"a}ufe von Temperatur und Geschwindigkeit im Aufwindkraftwerk erhalten. Zus{\"a}tzlich sind f{\"u}r Vergleichszwecke der Massenstrom, der Temperaturhub, die Leistung an der Turbine und der Wirkungsgrad der Anlage bestimmt wurden. Aufbauend auf den Berechnungen in dieser Arbeit und den numerischen und analytischen Berechnungen in [1] k{\"o}nnen nun erweiterte Parameterstudien und instation{\"a}re Simulationen zum Aufwindkraftwerk durchgef{\"u}hrt werden.},
  subject      = {Aufwindkraftwerk},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Pastohr2004,
  author    = {Pastohr, Henry},
  title     = {Thermodynamische Modellierung eines Aufwindkraftwerkes},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.81},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20040803-867},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die Energieversorgung auf der Erde wird zuk{\"u}nftig zu einem Problem. Bedingt ist dies durch eine fortschreitende Verknappung der nat{\"u}rlichen Ressourcen, wie Kohle, Gas und {\"O}l sowie einer Zunahme der CO2-Konzentration und anderer Schadstoffe in der Atmosph{\"a}re. Regenerative Energiequellen m{\"u}ssen genutzt werden, um den steigenden Energiebedarf zu sichern. Eine interessante M{\"o}glichkeit zur Nutzung der Solarenergie stellt das Aufwindkraftwerk dar. Das Aufwindkraftwerk besteht aus einem Kamin, um den ein Glasdachkollektor auf dem Erdboden angeordnet ist. Am Fuße des Kamins befinden sich Turbinen und Generatoren. Die einfallende Solarenergie wird haupts{\"a}chlich {\"u}ber die Wechselwirkung mit dem Erdreich in thermische Energie, in kinetische Energie, in Rotationsenergie und in elektrische Energie umgewandelt. Das Ziel der Arbeit bestand in der physikalisch-mathematischen Modellierung, der genaueren Erkennung des Wirkprinzips und der Diskussion der Anlagenparameter Leistung und Wirkungsgrad. Im Rahmen dieser Aufgabe wurden dazu station{\"a}re und instation{\"a}re Computational Fluid Dynamic (CFD) Modelle und station{\"a}re und instation{\"a}re vereinfachte Modelle entwickelt, diskutiert und miteinander verglichen. Grundlegend neue Erkenntnisse wurden bei den Verl{\"a}ufen der Temperaturen im Kollektor, insbesondere der Erdoberfl{\"a}chentemperatur erreicht. Parameteranpassungen im W{\"a}rme{\"u}bergangsmodell und Widerstandsmodell f{\"u}hrten f{\"u}r vier ausgew{\"a}hlte, station{\"a}re Sonnenenergien auf eine gute {\"U}bereinstimmung zwischen den Ergebnissen (Temperaturhub, Druckentnahme, Leistung und Wirkungsgrad) des station{\"a}ren, hybriden Modells und des station{\"a}ren CFD-Modells. Weiterhin stimmen die lokalen Gr{\"o}ßen W{\"a}rme{\"u}bergangskoeffizient, Erdoberfl{\"a}chentemperatur, Lufttemperatur und Glasdachtemperatur gut zwischen den Modellen {\"u}berein. Mit dem CFD Modell wurden der Prototyp und 3 Großkraftwerke berechnet. Mit dem entwickelten instation{\"a}ren FDM-Modell wurden erstmalig numerische Langzeitsimulationen (1 Jahr) durchgef{\"u}hrt. Zur {\"U}berpr{\"u}fung des Modells wurden die Ergebnisse mit Messwerten aus Manzanares verglichen, wobei eine gute {\"U}bereinstimmung erreicht werden konnte. Das Verst{\"a}ndnis f{\"u}r die stattfindenden thermodynamischen und str{\"o}mungsmechanischen Prozesse in einem Aufwindkraftwerk konnte durch die Arbeit maßgeblich verbessert werden.},
  subject      = {Aufwindkraftwerk},
  language  = {de}
}