Numerische Untersuchungen zum Thermischen Strömungsverhalten im Aufwindkraftwerk

Numerische und analytische Untersuchungen zum Strömungsverhalten im Aufwindkraftwerk

  • 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 Strömungsverhalten in einem Aufwindkraftwerk unter der Berücksichtigung der Teilmodelle Erdboden, Kollektor, Atmosphäre, Umlenkung, Kamin und Turbine erhaltenden. Hierzu wurden die stationären Grundgleichungen der Thermofluiddynamik auf strukturierten, körperangepassten und rotationssymmetrischen Gittern unter Beachtung aller Rand- und Kopplungsbedingungen numerisch mit dem finite Volumenverfahren gelöst. 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 Strömungszustand gelegt. Die erhaltenen Ergebnisse werden durch Approximationen 2. Ordnung, Gitterunabhängigkeit und durch einen sehr geringen Abbruchfehler charakterisiert. Für 4 verschiedene Einstrahlungen wurden die Verläufe von Temperatur und Geschwindigkeit im Aufwindkraftwerk erhalten. Zusätzlich sind für 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] können nun erweiterte Parameterstudien und instationäre Simulationen zum Aufwindkraftwerk durchgeführt werden.

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Metadaten
Document Type:Conference Proceeding
Author: Henry Pastohr, Oliver KornadtGND, Klaus GürlebeckGND
DOI (Cite-Link):https://doi.org/10.25643/bauhaus-universitaet.343Cite-Link
URN (Cite-Link):https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3436Cite-Link
Language:German
Date of Publication (online):2005/01/11
Year of first Publication:2003
Release Date:2005/01/11
Institutes:Fakultät Bauingenieurwesen / Professur Informatik im Bauwesen
GND Keyword:Aufwindkraftwerk; Strömungsmechanik
Source:Internationales Kolloquium über Anwendungen der Informatik und Mathematik in Architektur und Bauwesen , IKM , 16 , 2003 , Weimar , Bauhaus-Universität
Dewey Decimal Classification:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
BKL-Classification:31 Mathematik / 31.80 Angewandte Mathematik
56 Bauwesen / 56.03 Methoden im Bauingenieurwesen
Collections:Bauhaus-Universität Weimar / Internationales Kolloquium über Anwendungen der Informatik und Mathematik in Architektur und Bauwesen, IKM, Weimar / Internationales Kolloquium über Anwendungen der Informatik und Mathematik in Architektur und Bauwesen, IKM, Weimar, 16. 2003
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