Verlag des Forschungszentrums Jülich

JUEL-3929
Rehm, Werner
CFD Software Optimierung und nicht-nukleare Anwendungen
60 S., 2001

In diesem Report werden die F+E-Arbeitsergebnisse dokumentiert, die im Rahmen von EU/HGF-Projekttätigkeiten zur numerischen Simulation von reaktiven Strömungen in komplexen Geometrien durchgeführt werden. Das Ziel ist die Weiterentwicklung der Methoden zur numerischen Fluiddynamik (CFD), um mit Hilfe von High-Performance Computing (HPC), die Explosionsprozesse in technischen Systemen genauer analysieren zu können. Die Anwendungsbeispiele betreffen konventionelle und nukleare Energiesysteme, insbesondere die Sicherheitsaspekte einer zukünftigen Wasserstofftechnik.

Der Schwerpunkt liegt bei der Modellierung des störfallbedingten Verhaltens von Wasserstoff in Sicherheitseinschlüssen hinsichtlich Verteilung und Verbrennung von Gasgemischen, die bei langsamen, schnellen und überschnellen Flammen eine Rolle spielen. Für den Brand- und Explosionsschutz werden Modelle und Kriterien entwickelt, um Übergänge von Deflagrationen in Detonationen (DDT) sicherheitstechnisch mit adäquaten Gegenmaßnahmen kontrollieren zu können. Dabei wird das physikalische Mixing-Konzept mit Dilution- und Inertisation Medien verwendet und vorgeschlagen.

This report describes the R&D work performed within the scope of EC/HGF project activities concerning the numerical simulation of reacting flow in complex geometries. The aim is the refinement of numerical methods used in computational fluid dynamics (CFD) by introducing high-performance computations (HPC) to analyse explosion processes in technical systems in more detail. Application examples concern conventional and nuclear energy systems, especially the safety aspects of future hydrogen technology.

The project work is mainly focused on the modelling of the accident-related behaviour of hydrogen in safety enclosures regarding the distribution and combustion of burnable gas mixtures, ranging from slow to fast or even rapid flames. For fire and explosion protection, special models and criteria are being developed for the assessment of adequate safety measures to control deflagration-to-detonation transition (DDT) processes. Therefore, the physical mixing concept with dilution and inertization media is applied and recommended.

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Letzte Änderung: 07.06.2022