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Untersuchung strömungsmechanischer und thermischer Vorgänge innerhalb des Absorberrohrs eines salzbasierten Parabolrinnenkraftwerks

Munini, Michael (2012) Untersuchung strömungsmechanischer und thermischer Vorgänge innerhalb des Absorberrohrs eines salzbasierten Parabolrinnenkraftwerks. Diploma, Universität Stuttgart.

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Abstract

Ziel dieser Arbeit war es, mit Hilfe eines CFD Modells das Absorberrohr eines salzbasierten Parabolrinnenkraftwerks abzubilden. Das Hauptaugenmerk lag dabei auf der Untersuchung von Wärmeübergängen und Wärmeverlusten entlang des Kollektorfelds, ebenso wie die Simulation der Notfallsituation eines Pumpenausfalls mit einem resultierenden Massenstromstillstand. Als Wärmeträgermedium wurde das sogenannte "Solar Salt" verwendet, das sich vor allem hinsichtlich der hohen Betriebstemperaturen als eine vorteilhafte Alternative zu herkömmlichen Thermoölen erweist. Im theoretischen Teil dieser Arbeit wurde der Aufbau eines aktuellen salzbasierten Parabolrinnenkraftwerks beschrieben und die wesentlichen physikalischen Zusammenhänge von Rohrhydraulik und Wärmeübertragung erarbeitet. Ebenso wurden die Grundlagen der nummerischen Strömungsmechanik, als Voraussetzung für eine strukturierte Vorgehensweise bei der Modellierung, behandelt. Der praktische Teil der Arbeit umfasste die Erstellung des Absorberrohrmodells mit der Simulationssoftware ANSYS CFX. Dafür mussten zunächst zahlreiche Testsimulationen durchgeführt werden, um sich mit der komplexen Software vertraut zu machen und eine richtige Einschätzung der Simulationsergebnisse zu entwickeln. Weiterhin erforderte die Netzgenerierung mit ICEM einen Großteil der Bearbeitungszeit, da bei der Diskretisierung des Berechnungsgebiets signifikante numerische Fehler entstehen können, die keine ausreichende Qualität des Modells zur Folge hätten. Eine Abschätzung der zu erwartenden Vorgänge von Strömung und Wärmeübergang ist dabei unerlässlich.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/79212/
Document Type:Thesis (Diploma)
Title:Untersuchung strömungsmechanischer und thermischer Vorgänge innerhalb des Absorberrohrs eines salzbasierten Parabolrinnenkraftwerks
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Munini, MichaelUniversität StuttgartUNSPECIFIED
Date:2012
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:87
Status:Published
Keywords:Flüssigsalz, Molten Salt, CFD, Absorberrohr, Erstarrung, Überhitzung
Institution:Universität Stuttgart
Department:Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Renewable Energies
HGF - Program Themes:Concentrating Solar Systems (old)
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E SF - Solar research
DLR - Research theme (Project):E - Linienfokussierende Systeme (old)
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Solar Research > Linienfokussierende Systeme
Deposited By: Wittmann, Michael
Deposited On:06 Dec 2012 11:42
Last Modified:31 Jul 2019 19:38

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