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Title
Transiente numerische Simulation des Speicherverhaltens eines Festbettregenerators / von Fabian Mayrhuber
Additional Titles
Transient numerical simulation of the storage behaviour of a fixed bed regenerator
AuthorMayrhuber, Fabian
CensorWalter, Heimo ; Hameter, Michael
PublishedWien, 2016
Description112, 20 ungezählte Blätter : Illustrationen, Diagramme
Institutional NoteTechnische Universität Wien, Diplomarbeit, 2016
Annotation
Zusammenfassung in englischer Sprache
Annotation
Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
LanguageGerman
Document typeThesis (Diplom)
Keywords (DE)Festbettregenerator / transiente numerische Simulation
Keywords (EN)fixed bed regenerator / transient numerical simulation
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-100217 Persistent Identifier (URN)
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Transiente numerische Simulation des Speicherverhaltens eines Festbettregenerators [5.74 mb]
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Classification
Abstract (German)

Das Institut für Energietechnik und Thermodynamik der TU Wien verfügt über eine Versuchsanlage, bei der mittels Gebläses und eines Luftheizregisters heiße Luft in einen Behälter gefördert werden kann, der mit Speichermaterial gefüllt ist. Es existieren zwei verschiedene Arten des sensiblen Wärmespeichers, die sich in Behälterform und Speichermaterial unterscheiden; einer besteht aus einer Gesteinsschüttung, der andere aus gestapelten Formsteinen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erstellung eines CFD-Modells für beide Speicher, das transiente Simulationen ermöglichen soll um das dynamische Speicherverhalten zu simulieren. Gemäß der vorhandenen Literatur zu dieser Thematik werden die Modelle erstellt. Für das Modell des Schüttungsbehälters wird eine Verifikation durchgeführt um passende Netzfeinheit des Modells sowie Zeitschrittgröße und Konvergenzkriterien der Simulation zu bestimmen, sodass größtmögliche theoretische Genauigkeit bei gleichzeitig möglichst geringem Rechenaufwand erreicht wird. Die Ergebnisse der Simulationen mit dem Schüttungsbehälter-Modell werden mit experimentellen Messungen verglichen um die Güte des Modells zu bestimmen. Anschließend werden bestimmte Parameter variiert und eine Parameterkombination erhalten, die Ergebnisse liefert, die näher an den experimentell ermittelten liegen. Abschließend werden bestimmte Aspekte der Simulationsergebnisse für Schüttungs- sowie Formsteinbehälter diskutiert.

Abstract (English)

The Institute for Energy Systems and Thermodynamics at Vienna University of Technology has a test facility available where ¿ using an air blower and an air heater ¿ hot air can be transported into a container filled with heat storage material. Two different sensible heat storage systems exist, differing in container shape and heat storage material; one consists of gravel, the other of bricks. In this work, a CFD model is created for both designs capable of performing transient simulations to simulate the dynamic behaviour of the thermal energy storage system. The model is created according to available literature. A verification is performed for the model describing the pebble-based heat storage system to find proper mesh size, time step size and convergence criteria which achieve highest possible theoretical accuracy while using not too much computational power. The results of this model are then compared with measurements from experiments to determine the quality of the model. Afterwards some parameters are varied and a parameter combination is found which offers results closer to the measurements. Finally certain aspects of the simulation results for both models are discussed.

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