Energietechnik

Kaum ein „Zukunftsthema“ unserer heutigen Gesellschaft ist derart umfangreich, vielfältig und fortschrittlich aufgestellt wie die Energietechnik. Nachhaltige und effiziente Lösungen als Antworten auf moderne energietechnische Fragenkomplexe erfordern umfangreiche und fundierte Kenntnisse unterschiedlicher Disziplinen und Verfahren. Insbesondere das über typische Standardtechniken hinausreichende Portfolio innovativer Methoden ermöglicht en2Aix auf individuelle Kundenwünsche zielgerichtet einzugehen und die Herausforderungen aktueller Problemstellungen aufzugreifen und wirkungsvoll umzusetzen.

Unser Angebot

  • Analytische und numerische Berechnungen

    Die Physik verstehen, Probleme analytisch erfassen und numerisch optimierte Lösung erarbeiten.

  • Experimentelle Modelluntersuchungen

    Manche Lösungen werden erst im Experiment entdeckt, jede Simulation ist nur so gut wie das validierende Experiment.

  • CFD-Berechnungen

    Entdecken von komplexen Strukturen, visualisieren der elementaren Phänomene und effiziente Lösungsfindung.

  • Ingenieurtechnische Beratung

    Projektbegleitende Unterstützung durch Fachwissen, Grundlagenkenntnisse und wissenschaftlichen Bezug.

Referenzen

Modelluntersuchungen zur Mischungsgüte und Aerodynamik von Mischeinbauten für Kühlturmzellen

Bei zahlreichen Kraftwerksprozessen werden heute zur Abfuhr der Kondensationswärme Nasskühltürme eingesetzt. Dabei ist generell zwischen Naturzug-Nasskühltürmen, basierend auf natürlicher Konvektion, und zwangsbelüfteten Nasskühltürmen, auf der Grundlage erzwungener Konvektion, zu unterscheiden. Zwangsbelüftete Nasskühltürme weisen eine niedrigere Bauhöhe auf und erzeugen insbesondere bei nasskalter Witterung durch Überschreiten der Sättigungsgrenze der Luft sichtbare Nebelschwaden, die sich auch in Bodennähe ausbreiten und beispielsweise zu unerwünschter Sichtbehinderung und Glatteisbildung in Wohngebieten auf Verkehrswegen führen können. Um den Problemen zwangsbelüfteter Nasskühltürme zu begegnen, werden oftmals so genannte Hybridkühltürme eingesetzt, die nach dem Prinzip der kombinierten Nass-/Trockenkühlung funktionieren.

Zur Erzielung einer optimalen Vermischung der Luftströme aus Trocken- und Nassluftteil des Kühlturmes muss dieser konstruktiv entsprechend gestaltet werden, da aufgrund der geringen Bauhöhe von Hybridkühltürmen nur ein kurzer Vermischungsweg für die beiden Luftströme zur Verfügung steht. Daher werden zur Verbesserung des Mischvorgangs zusätzliche Mischeinbauten im Innern des Kühlturmes installiert, wobei der Druckverlust über den Strömungsweg im Kühlturm zu minimieren ist, um die zur Zwangsbelüftung aufzuwendende Energie möglichst gering zu halten.

Zielsetzung dieses Projektes ist die – auf Ähnlichkeitsgesetzen basierende – Durchführung experimenteller Modelluntersuchungen zur Charakterisierung der Mischungsgüte und der Aerodynamik unterschiedlicher Mischeinbauten für einen neu zu errichtenden Hybrid-Kühlturm.

Bestimmung der Temperaturverteilung an Stromwandlern mittels FEM-Simulationen

Gegenstand der Untersuchungen sind Stromwandler, die in den Ableitungen an Generatoren eingebaut werden. Stromwandler im engeren Sinne sind keine Wandler, sondern spezielle Transformatoren für große Wechselströme; sie haben nur eine oder wenige Primärwindungen, die vom zu messenden Strom durchflossen werden, sowie mindestens eine oder mehr Sekundärwindungen. Der zu messende Strom wird umgekehrt proportional zum Verhältnis Primär- zu Sekundärwindungen verringert. Stromwandler sind wichtige Bestandteile in der Energieverteilung und unterliegen deshalb sehr hohen Anforderungen im Hinblick auf Zuverlässigkeit und Präzision.

Bei Wandlern mit sehr hohen Übersetzungsverhältnissen sind experimentelle Prüfungen der entstehenden Wärmelasten nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich. Damit es beim späteren Einsatz dieser Wandler nicht zu unerwünschten thermisch bedingten Bauteilveränderungen, wie Erweichung des Harzkörpers oder Verkohlung kommt, ist das Ziel dieser Untersuchung die Bestimmung der auftretenden Maximaltemperaturen auf der Grundlage einer wärmetechnischen Berechnung mittels FEM-Simulation.

Messungen und begleitende Berechnungen zur Analyse des Energieeinsatzes an einem Vulkanisationsprozess

Bei der Herstellung von Keil- und Treibriemen für verschiedenartige Anwendungen bedient man sich heute des so genannten Vulkanisationsverfahrens. Durch chemisch basierte Vernetzungen innerhalb des Ausgangsmaterials, meist Kautschuk oder Kautschukmischungen, gehen dabei die plastischen Eigenschaften verloren, der Stoff wird mittels dieses Vulkanisationsprozesses in einen elastischen Zustand überführt.

Der eigentliche Fertigungsprozess ist im Wesentlichen durch den Einsatz von sehr energieintensiven Fertigungsmaschinen gekennzeichnet, deren Werkzeugheizung zum einen elektrisch und zum anderen mit Dampf erfolgt. Ziel der hier durchgeführten Untersuchungen war zunächst, ausgehend von einer Aufnahme des Status Quo im Herstellprozess hinsichtlich des aktuellen Energieverbrauchs der eingesetzten Maschine, ein mögliches Energieeinsparpotenzial des untersuchten Maschinentyps zu identifizieren um darauf aufbauend ggf. geeignete Empfehlungen für mögliche konstruktive Änderungen an Maschinenbauteilen abzuleiten zu können.

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