Forskning peger på, at brug af CFD-teknologi i tests af brændstofforbrænding gør det muligt for virksomheder at reducere eller erstatte dyre og tidskrævende traditionelle fysiske metoder. Der mangler dog datavalidering.
Omstilling til et samfund, der drives af grønne brændstoffer, kræver omfattende forskning. Hvis et potentielt brændstof som ammoniak skal være en garanteret sikker, effektiv og miljøvenlig energikilde, skal det understøttes af store mængder verificerede data.
Computational fluid dynamics (CFD) er et alternativ til dyre fysiske forsøg
Traditionelle forsøg med brændstof kræver - foruden selve brændstoffet - en betydelig tidsinvestering til at registrere resultater, analysere dem og forbedre driften. De kræver også et forskerteam til manuelt at måle og registrere data for at finde de optimale forbrændingsparametre.
Når et forsøg i stedet simuleres på en computer, er det lettere at se resultatet af forbrændingen under forskellige ydre påvirkninger eller inputparametre.
”Ved at opbygge en CFD-model på computeren, der simulerer det fysiske forsøg med ammoniakforbrænding, kan vi overvåge temperaturfordelingen, visualisere flowet i brænderen og følge NOx-emissionen ved forskellige ammoniak-luft-forhold og flowrater. Vi mener, at CFD-simulering kan understøtte fysiske forsøg under feasibility-tests af nye brændstoffer som ammoniak. Ved blot at ændre parametrene på computeren kan vi simulere forholdene i en brænder og nå frem til det optimale ammoniak-luft-forhold og den optimale flowrate for forbrænding i en given brænder. Sammenlignet med traditionelle forsøg er der ingen tvivl om, at CFD-design kan spare både tid og penge,” siger Xin Li, Project Engineer, Emissions & Thermal Technologies, Force Technology.
Næste skridt: validering af CFD-modellen for ammoniakforbrænding
”Vi samarbejdede for nylig med en industriel partner for at få eksperimentelle data om CFD-processen og konsekvenserne ved at forbrænde ammoniak. Vi har brugt dataene til at udvikle numeriske simuleringsmodeller, som vi har tillid til. De kræver imidlertid validering i virkeligheden, og det er det, vi arbejder på nu. Når modellerne er valideret, mener vi, at simulering af brændstofforbrænding ved hjælp af CFD kan være relevant for virksomheder, der arbejder med energiforsyning til transport, fremstilling af forbrændingsmotorer eller udvikling af industrielle brændere.”
Vi søger i øjeblikket partnere, som vi kan samarbejde med om at videreudvikle og gennemføre forsøg baseret på vores numeriske CFD-modeller.
Målet med vores projekt "Fremtidens grønne brændstoffer" har været at vi kan hjælpe energibranchen med uvildig dokumentation for reduktion af emissioner fra en bred vifte af fremtidens nye grønne brændstoffer og teknologier. Uddannelses- og Forskningsstyrelsen har støttet projektet med kontraktmidler.
