Optimierung der Mischkammer einer Stahlwerksentstaubung - Hannes Martens (2013)
In der vorliegende Masterthesis wird die Entwicklung eines CFD-Modells zur Berechnung des Strömungsfeldes in der Mischkammer einer Stahlwerksentstaubungsanlage dokumentiert. Die Modellierung und Berechnung wird hierbei mit dem Open Source Tool OpenFOAM absolviert. Angefangen mit der Aufnahme des Istzustandes der Anlage, inklusive der Durchführung von Messkampagnen, wird systematisch das Berechnungsmodell aufgebaut. Neben der Netzerstellung mit dem Tool snappyHexMesh wird auf spezielle Probleme bei der Implementierung in OpenFOAM eingegangen. Das Resultat ist die Simulation des Istzustandes und die Validierung der Ergebnisse mit vorhandenen Messwerten an den Outlets. Es kann eine relative Übereinstimmung zu den vorhandenen Temperatur - Messdaten von bis zu 98 % je Outlet erreicht werden. Begründet in der komplexen Geometrie werden verschiedene Varianten hinsichtlich Geometrieapproximation und Randbedingungen aufgeführt. Die Ausbreitung des Strömungsfeldes in der Mischkammer kann nicht an der realen Anlage beobachtet werden, weshalb ein direkter Vergleich zur Simulation offen bleibt. Auf Basis der Simulation des Istzustandes werden im Anschluss verschiedene Ansätze zur Optimierung der Temperaturverteilung an den Outlets der Mischkammer untersucht. Resultierend werden Tendenzen aufgezeigt, welche Maßnahmen zusätzliche Mischeffekte zur Folge haben könnten.