CFD:n KEHITTÄMISTARPEET JA KEHITTÄMISMAHDOLLISUUDET VTT:n NÄKEMYKSIÄ. Lars Kjäldman CFD kehitysseminaari 29.3.2007



Samankaltaiset tiedostot
CFD Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa. Jouni Ritvanen.

Virtauslaskentaan liittyvä tutkimus TKK:n koneosastolla. Timo Siikonen

Virtaussimulaatioseminaari teollisuuden puheenvuorot: virtaussimulaatiot, merkitys ja kehitystarpeet

Palamisen ja kalkkikivireaktioiden mallintaminen kiertoleijukattilan tulipesän kolmiulotteisessa virtausympäristössä

Teollisuuden näkökulma avoimen lähdekoodin ohjelmistoihin

Tulistimien kloorikorroosion estäminen lisäainein Corraway. Tutkimuslaitosprojekti VTT, Åbo Akademi

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY PÖYRY FINLAND OY, ENERGIA, MITTAUSPALVELUT

Askeleita kohti C02-vapaata tulevaisuutta

Tutkimustoiminta Lappeenrannassa Tänään ja huomenna

Synteesikaasuun pohjautuvat 2G-tuotantovaihtoehdot ja niiden aiheuttamat päästövähenemät

Jäteperäistä biomassaa voimaloihin suurilla osuuksilla Biosafe TEKES 40181/06

Keskisuomalaiset mukaan leijukattiloiden vientimarkkinoille

EU FP7 EURATOM vuoden 2011 työohjelman valmistelu, mitä tiedetää. ään n? Reaktoriturvallisuus

BENTOMAP = Bentoniitti- ja tunnelin täyteainetutkimuksen osaamistason kartoitus

Ympäristöjalanjäljet - miten niitä lasketaan ja mihin niitä käytetään? Hiilijalanjälki

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

TESTAA tutkimusinfrastruktuurista hyötyä pk-sektorille

Tulipalon vaikutus rakenteisiin CFD-FEM mallinnuksella

CFD MODELLING OF INDUSTRIAL SCALE GAS FLAME WITH OPENFOAM SOFTWARE

Aalto-yliopisto Kemian tekniikan korkeakoulu Kemian tekniikan lukujärjestys SYKSY 2012

BH20AJ110 THEORY AND MODELING OF MULTIPHASE FLOWS 10 ECTS cr Theory and Modeling of Multiphase Flows, Monifaasivirtausten teoria ja mallinnus

ReFuel 70 % Emission Reduction Using Renewable High Cetane Number Paraffinic Diesel Fuel. Kalle Lehto, Aalto-yliopisto 5.5.

Saara Hänninen: Hiilijalanjälki SUSTIS-hankkeen osana. Saija Vatanen: Hiilikädenjälki

Teollinen Internet & Digitalisaatio 2015

:TEKES-hanke /04 Leijukerroksen kuplien ilmiöiden ja olosuhteiden kokeellinen ja laskennallinen tutkiminen

Kokemuksia T&K-hankkeiden tulosten hyödyntämisessä. Heidi Fagerholm EVP, R&D and Technology, Kemira

VTT:n kaasutustekniikan erikoismittaukset. Sanna Tuomi, Matti Reinikainen , PIKOKAASU-seminaari VTT Technical Research Centre of Finland

Voiko teknologia hillitä ilmastonmuutosta? Climbus-päättöseminaari Jorma Eloranta Toimitusjohtaja, Metso-konserni

Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet Kuntakohtainen (2016)

0. Johdatus kurssiin. Ene Kitkallinen virtaus

Ydinvoima kaukolämmön tuotannossa

Chemistry in Biomass Combustion ChemCom

Polttokennoteknologian tarjoamat mahdollisuudet suomalaiselle kulkuneuvo-, kone- ja elektroniikkateollisuudelle 02-11/2001

Ydinvoima ja ilmastonmuutos

Säilörehunurmen sadon määrän kaukokartoitus

Teknologiasta liiketoimintaa - case VTT

Biomassavoimalaitokset yleistyvät Euroopassa. Jouni Kinni ClimBus-ohjelman päätösseminaari Helsinki

Panosprosessien integroitu hallinta

expertise in combustion

LUJITEMUOVISTEN JÄYKISTEPALKKIEN RAKENNESUUNNITTELU SARJATUOTANNOSSA. Markku Hentinen Max Johansson Aki Vänttinen

SAFIR2014 Strategiaseminaari

Kokemuksia ja näkemyksiä teollisuusmatematiikan koulutuksen kehittämisestä

Miten ymmärtää puubiomassan kaasutusta paremmin? - Hiilen kaasutusmallin kehittäminen

Biomassan poltto CHP-laitoksissa - teknologiat ja talous

Oulun yliopiston ja hankkeen toteuttaneiden tutkimusyksikköjen esittely

Pienet modulaariset ydinreaktorit

Seppo Niemi Energiatekniikka Teknillinen tiedekunta

TEKNOLOGIARATKAISUJA BIOPOLTTOAINEIDEN DYNTÄMISEEN ENERGIANTUOTANNOSSA. Jari Hankala, paikallisjohtaja Foster Wheeler Energia Oy Varkaus

Biowaste to power plants at high portions Biosafe TEKES 40181/06

elinkaarianalyysi Antti Kilpeläinen ENERWOODS-hankkeen teemapäivä Tehokas ja kestävä metsäenergian tuotanto nyt ja tulevaisuudessa 4.9.

Tulevaisuuden energiateknologiat - kehitysnäkymiä ja visioita vuoteen ClimBus-ohjelman päätösseminaari kesäkuuta 2009 Satu Helynen, VTT

Älyvaatteet työympäristössä

Osaajaprofiilit koulutuksen kehittämisen välineenä

BIOHIILISEMINAARI. Biohiilipellettien ja hiilen jauhatus- ja yhteispolttokokeet 0,5MW:n pölypolttolaitteistossa Mikko Anttila Manager, R&D Projects

Metsäbiomassaan perustuvien nestemäisten biopolttoaineiden ilmastovaikutukset

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

LEED EB v4.1 uusi tapa sertifioida

Puukaasutekniikka energiantuotannossa

Ke Kemiantekniikan tietotekniikka Luento 2

Balance+ -säätökonsepti Voimalaitoksen vakionopeudensäädin. Myynti- ja projektipäällikkö Joni Viitanen, ÅF

KAVERI. Kaupan sijaintidynamikkaa tarkasteleva simulaatiomalli

energiatehottomista komponenteista tai turhasta käyntiajasta

Printed matter

Mitä uutta energiajalosteiden ja liikennepolttoaineiden tuotannosta?

arvioinnin kohde

LoCap projektin tuloksia hiilidioksidin hyötykäytöstä

lämpöviihtyvyyteen Sisäilmastoseminaari 2013 VTT

METSÄHAKKEEN KÄYTÖN RAKENNE SUOMESSA

Uusien liikenteen biopolttoaineteknologioiden

Johdanto laskennalliseen termodynamiikkaan ja mikroluokkaharjoituksiin

VTT Jyväskylä - Maailmaluokan kuitututkimusta Jyväskylässä

JÄTTEET HARVINAISTEN LUONNONVAROJEN LÄHTEENÄ

VTT/KCL-JÄRJESTELYN TAVOITTEET Pääjohtaja Erkki KM Leppävuori, VTT Hallituksen puheenjohtaja Pauli Hänninen, KCL

LIISA-laskentajärjestelmän uudistaminen

Tulevaisuuden monipolttoainekattila - tutkimus- ja tuotekehitysympäristö

Kaasutukseen perustuvat CHP-tekniikat. ForestEnergy2020 -tutkimus- ja innovaatio-ohjelman vuosiseminaari, Joensuu,

EGLO RFID-projektit IDrum - A. Jalander - Nokian Renkaat. Vesa-Pekka Tapper

Finnish Solar Revolution

Tomi Huttunen Kuava Oy Kuopio

Nanoteknologian tulevaisuuden näkymistä. Erja Turunen Vice President, Applied Materials

Sähköjärjestelmän käyttövarmuus & teknologia Käyttövarmuuspäivä

PAINELAITEOSAAMISKESKITTYMÄ PRESSURE EQUIPMENT CENTER OF EXCELLENCE

Paloturvallisuustutkimus VTT:ssä. Paloklusteri Tuula Hakkarainen, erikoistutkija VTT

UEF // University of Eastern Finland Esityksen nimi / Tekijä

Osaaminen kilpailukyvyksi. Koulutusten ja hankkeiden kautta on syntynyt osaamiskeskittymä

Reliable sensors for industrial internet

CCS:n rooli Suomen energiajärjestelmässä vuoteen 2050

40 vuotta mallikoetoimintaa. Otaniemessä

Teollisuuden uudistuminen - innovaatiot uuden nousun mahdollistajana

Ilmastovaikutuksia vai vesistönsuojelua?

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND JÄLKIASENNETTAVIEN PAKOKAASUN PUHDISTUSLAITTEISTOJEN ARVIOINTI

MASIT18 Simuloinnin ja suunnittelun uudet sovellustavat ja liiketoiminta

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY NAB LABS OY

Risto Kauppi, CEO. Rugged Tooling Subject to change

Kestävä ja älykäs energiajärjestelmä

hyvä osaaminen. osaamisensa tunnistamista kuvaamaan omaa osaamistaan

Kokemuksia muiden kuin puupellettien poltosta

Tuotteen hitsattavuuden testaus robottisimulointiohjelmalla. Kari Solehmainen Savonia Ammattikorkeakoulu HitSavonia

Y.Muilu. Puukaasutekniikka energiantuotannossa

Transkriptio:

CFD:n KEHITTÄMISTARPEET JA KEHITTÄMISMAHDOLLISUUDET VTT:n NÄKEMYKSIÄ Lars Kjäldman CFD kehitysseminaari 29.3.2007

2 VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND VTT:n näkemyksiä CFD:stä ESITYKSEN SISÄLTÖ t NYKYINEN TOIMINTA SOVELLUSKOHTEET TEHTY TYÖ JA KEHITTÄMISTARVE Esimerkkeinä pölypoltto ja sakeat suspensiot t KEHITTÄMISKOHTEITA KEHITYSKOHTEISIIN VAIKUTTAVIA TEKIJÖITÄ TULOSTEN TODENMUKAISUUS LASKENNAN NOPEUTTAMINEN

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND 3 VTT:n näkemyksiä CFD:stä CFD VTT:llä t CFD:tä HYÖDYNNETÄÄN USEASSA VTT:n TIIMISSÄ t ESITYS RAJOITTUU TOIMINTAAN KOLMESSA TIIMISSÄ (n. 15 CFD tutkijaa): TEOLLISUUSVIRTAUSTEN MALLINNUS POLTON MALLINNUS TERMOHYDRAULIIKAN LASKENNALLISET MENETELMÄT t MALLIEN KEHITYS JA TESTAUS t CFD:tä SOVELTAVA TUTKIMUS VIRTAUSPROSESSIEN TOIMINNAN ANALYSOINTI JA KEHITYS t FLUENT6 (tärkein koodi), CFX, STAR CD, MFIX

4 VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND VTT:n näkemyksiä CFD:stä SOVELLUSKOHTEITA t POLTTO JA SEN PÄÄSTÖT POLTINPOLTTO, ARINAPOLTTO, LEIJUPOLTTO: BFB, CFB SOODAKATTILAT, MEESAUUNIT t MONIFAASIVIRTAUKSET KEMIALLISET REAKTORIT VESI JA VESIHÖYRY YDINVOIMALOISSA t PYÖRIVÄT VIRTAUKSET SEKOITTIMET, PUMPUT t NESTE RAKENNE VUOROVAIKUTUS t TULIPALOT JA VEDYN HALLINTA YDINVOIMALOIDEN ONNETTOMUUSTARKASTELUISSA

VTT:n näkemyksiä CFD:stä SOVELLUSKOHTEITA PÖLYPOLTON MALLINNUKSEN KEHITYS

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND PÖLYPOLTTODEMO 1989 MALLIEN JA MENETELMIEN KEHITYS 6 RADIATION AND CONVECTION TO SUPERHEATERS OUTLET TEMPERATURE NO X, SO X RESIDENCE TIMES PARTICLE TRAJECTORIES TEMPERATURE [K] PENETRATION OF OFA 487 607 727 846 966 1086 1206 1325 1445 1565 1685 1804 1924 2044 2164 2283 HEAT RADIATION TO WALLS TEMPERATURE CONCENTRATIONS LOCATION OF FLAME

7 VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND PÖLYPOLTTO v. 2007 t POLTTIMIEN LÄHIALUEEN ILMIÖT t LOPPUUNPALAMINEN t PÄÄSTÖT

VTT:n näkemyksiä CFD:stä SOVELLUSKOHTEITA SAKEIDEN SUSPENSIOIDEN MALLINNUS

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND 9 YEAR/ CODES CFD model development for multiphase flows LIQUID SOLID/GAS GAS SOLID APPLICATIONS 1995 Fluent4 CFD Technology Programme Mixture Model +Turbulence Liquid solid suspensions (VTT & ÅA) CODE (TEKES) 1 bubble in bed CODE CFB: FLUENT:T, gas reactions Lab. Experiments Pilot scale Production scale 2000 +Fluent6 Mixture model in Fluent TEKES/MANDI + ModCheR Mixture model for bubble + Reactions TEKES/PROMONI: Bubbling bed CODE: Macroscopic equations (VTT & ÅA) TEKES/TeKluKe: Heterogenic reactions +CFX5 2004 +MFIX + Population balance + Break up and coalescence Mixture model in CFX TEKES/ModCheR: Turbulent bed Macroscopic eqs. 05 TEKES/FBKUPLA: Simulation of TUT fluidised bed 2006 LIQUID GAS SOLID Trickle bed reactors (Eulerian) Flotation (Mixture model) CHALLENGES: Emissions: NO x, SO x Models and simulations in practical level

VTT:n näkemyksiä CFD:stä KEHITYSKOHTEITA

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND 11 VTT:n näkemyksiä CFD:stä KEHITYSKOHTEISIIN VAIKUTTAVIA TEKIJÖITÄ t SOVELLUSPROSESSIEN TOIMINNAN PARANTAMINEN t UUSIEN SOVELLUSPROSESSIEN KEHITYS HAPPIPOLTTO ERI POLTTOAINEIDEN YHTEISPOLTTO KAASUTUSTEKNIIKAN SOVELLUKSET: Liikennepolttoaineiden tuotanto, energian tuotanto t SOVELLUSTEN VAATIVUUS LASKENTATULOKSILTA VAADITTU TARKKUUS JA TARKASTELTAVIEN ILMIÖIDEN YKSITYISKOHTAISUUS t KAUPALLISTEN KOODIEN KÄYTÖN KORKEA HINTA JA RAJOITUKSET AVOINTEN KOODIEN KÄYTTÖ (MFIX, OpenFOAM, )? t RAHOITTAJAT

VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND 12 VTT:n näkemyksiä CFD:stä KEHITYSKOHTEITA: TULOSTEN TODENMUKAISUUS t TURBULENSSI, VARSINKIN MONIFAASIVIRTAUKSISSA t SAKEAT SUSPENSIOT, MONIFAASIVIRTAUKSET FAASIEN HETEROGEENISUUS JA VUOROVAIKUTUKSET VEDEN JA VESIHÖYRYN FAASIMUUTOKSET PROSESSIN KEMIA, ERITYISESTI NOx (CFB) t SÄTEILYLÄMMÖNSIIRTO SUSPENSION SÄTEILYOMINAISUUDET t LASKENTAVERKON VALINTA t NESTE RAKENNE VUOROVAIKUTUKSEN KYTKENTÄ t PROSESSIN TIEDOT (KOKEIDEN AVULLA) (POLTTO)AINEIDEN KARAKTERISOINTI t PALAUTE PROSESSEISTA MITTAUKSET, KVALITATIIVISET HAVAINNOT 100 µm unburnt coke fly ash particle (spherical)

13 VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND VTT:n näkemyksiä CFD:stä KEHITYSKOHTEITA: LASKENNAN NOPEUTTAMINEN t RINNAKKAISLASKENNAN PAREMPI HYÖDYNTÄMINEN t UUDET RATKAISUMENETELMÄT: SAKEAT SUSPENSIOT t LASKENTAVERKKO VERKON TEON JA MUOKKAUKSEN JOUSTAVUUS VERKON VALINTA t AVOIMET VIRTAUSOHJELMAT (MFIX, OpenFOAM, )