Til hovedinnhold

Detaljert prosessmodellering

Detaljert prosessmodellering

SINTEF Energi har lang erfaring innen utvikling og bruk av numeriske modeller for kjemisk reaktive prosesser i laminær og turbulent strømning for både enfase (forbrenning av gass) og flerfasesystemer (gass/fast brensel).

Vi kombinerer numerisk modellering med eksperimentell aktivitet for å kunne forstå fysikalske fenomen på et detaljert nivå, øke prosessforståelsen samt forbedre brennkammerdesign eller driftsbetingelser for en aktuell industriell prosess.

Vi arbeider innen disse områdene:

  • Design og optimalisering av forbrenningsprosesser
  • Reduksjon av utslipp (NOx, partikler, drivhusgasser)
  • Askerelaterte utfordringer: korrosjon, slagging, beleggdannelse

Metodene vi bruker:

  • Strømningsteknisk modellering (CFD) – er analysen av systemer som inkluderer strømning, varmetransport og assosierte fenomen som kjemiske reaksjoner, ved hjelp av computerbaserte simuleringer. Metoden kan brukes for et vidt spekter av industrielle og ikke-industrielle prosesser som design av forbrenningsmotorer, ovner og brennkammer (for eksempel gassturbin). Vi jobber med både kommersielle og selvutviklede program, på ulike detaljeringsnivå (RANS, LES, DNS).
  • Kinetikkmodellering – Ideelle reaktorer kan brukes til omfattende studier med detaljerte reaksjonsmekanismer ved ideelle strømningsforhold. Industrielle prosesser kan modelleres som et nettverk av ideelle reaktorer. Disse analysene kan gjennomføres relativt raskt sammenlignet med CFD simuleringer, og de kan gjennomføres separat eller i kombinasjon med CFD simuleringer.
  • Termodynamisk modellering (thermodynamic equilibrium calculations) er en metode basert på minimalisering av Gibbs energi. Den predikterer de stabile komponentene i et komplekst (fler-element, fler-fase) system under gitte betingelser (temperatur, trykk, osv.). Metoden (også kalt Global Equilibrium Analysis) er et nyttig verktøy for å fremskaffe verdifull og pålitelig informasjon om systemets stabilitet, dannelse av ulike komponenter (speciation), og for å samle informasjon om den underliggende kjemien. Likevektsberegninger er et effektivt verktøy som er komplementært til eksperimentelle studier. Aktuelle problemstillinger kan være: detaljert askekjemi ved forbrenning av biomasse, gasskomponenter fra gassifisering men også metallurgiske prosesser.

Hvorfor velge SINTEF:

  • Ledende forskningsmiljø innen numerisk modellering av forbrenningsprosesser og andre termokjemiske prosesser.
  • Høy ekspertise i både selvutviklede og kommersielle (Fluent(c)) CFD-koder, kjemisk kinetikk og likevektsberegninger
Forsker

Kontakt

Navn
Mette Bugge
Tittel
Forsker
Telefon
472 78 241
Avdeling
Termisk energi
Kontorsted
Trondheim
Company
SINTEF Energi AS

Relevante prosjekter