Simulation industrieller Strahlungsbrenner mit OpenFOAM

Motivation:

Eine Vielzahl von industriellen Prozessketten beinhaltet das Erwärmen von Gütern, wobei die denkbaren Anwendungen vom Backofen bis zur Schwerindustrie reichen. Der Prozess des Erwärmes ist unter anderem stark abhängig von der Wärmeübertragung durch Strahlung. Für diesen Mechanismus bieten Porenbrenner den großen Vorteil eines strahlenden Festkörpers mit hoher Strahlungsintensität.

Fortschritte in den zur Verfügung stehenden industriellen Fertigungstechnolgien eröffnen nun neue Möglichkeiten der Optimierung solcher Porenbrenner unter verschiedenen Gesichtspunkten, wie z.B. der Einsatz alternativer Brennstoffe oder Wirkungsgradsteigerung.

Aufgabenstellung:

Diese Arbeit fokussiert sich auf die numerische Abbildung innovativer Porenbrenner-Konzepte für den industriellen Einsatz. Dazu werden repräsentative Ausschnitte poröser Strukturen mit openFOAM Hinblick auf ihre Strahlungseigenschaften und Wechselwirkung mit dem Verbrennungsprozess untersucht.

Die Ergebnisse der Arbeit werden in schriftlicher Form dokumentiert und im Rahmen des Seminars für Verbrennungstechnik präsentiert.

Die Arbeit richtet sich an interessierte Bachelor- und Masterstudenten des Chemieingenieurwesens, dabei besteht ein Anpassungsspielraum für die individuellen Interessen und Fähigkeiten der Kandidaten.