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Chemische Reaktion

ANSYS CFX ist hervorragend zur Simulation von homogenen und heterogenen Reaktionen und Verbrennungsprozessen geeignet. Alle Komponentengleichungen werden in einem gekoppelten System gelöst. Dadurch werden eine ausgezeichnete Stabilität und sehr kurze Rechenzeiten erreicht. Dies gilt in besonderem Maße für Simulationen mit komplexen Reaktionsmechanismen.

Neben dem weit verbreiteten Eddy Dissipation Modell bietet ANSYS CFX mit dem Flamelet- und dem Flamefront- (Flamespeed-) Modell weitere modernste Verbrennungsmodelle. Damit können auch Zünd- und Löschvorgänge korrekt beschrieben werden.

Mit ANSYS CFX wird eine umfangreiche Bibliothek von vor-definierten Reaktionsmechanismen für eine Vielzahl von gängigen Aufgabenstellungen geliefert. Diese Bibliothek kann urch eigenen Modelle ergänzt werden.

Zusammen mit den umfangreichen Möglichkeiten der Mehrphasenmodelle ermöglicht ANSYS CFX die Simulation von Ein- und Mehrphasigen Reaktoren mit festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen.

Details zu ANSYS CFX
Modellerstellung

Solver
    Technologie
    Physikalische Modelle
        Mehrphasen
        Wärmeübergang
        Strahlung
        Turbomaschinen
        Chemische Reaktionen
        Turbulenz
        Transition
        Realgas
        Bewegte Gitter
        Fluid-Struktur Interaktion
    Solver Manager
    Flexibilität

Auswertung

Speziallösungen

Demoroom
Features

Eddy Dissipation Modell
Das Eddy Dissipation Modell unterstützt Ein- und Mehrschritt-Reaktionsmechanismen und erlaubt die Untersuchung kinetischer Effekte in der Flamme.

Flamelet Modell
Das Flamelet Modell ist sehr schnell und zuverlässig. Es ist besonders für die Berechnung von nicht vorgemischten Flammen geeignet und bietet auf Grund der genauen Berücksichtigung von Nichtgleichgewichtseffekten, Scherung und Turbulenzeffekten detaillierte Information über die Flammenstruktur.

Flamefront Modell
Das Flamefront Modell ist ein hervorragendes Tool für die Untersuchung von teilweise vorgemischten Flammen. Es erlaubt die Analyse z.B. von Flammenabriss, Erlöschen, transienter Flammenausbreitung, Flammenwachstum und -stabilisierung.

Vorhersage von NOx Schadstoffen
In vielen Fällen ist das Ziel der Verbrennungssimulation eine Reduktion der Stickoxid-Bildung. Mit Hilfe des NOx-Moduls von ANSYS CFX können die vielfältigen Mechanismen der NOx-Bildung (thermal, prompt, fuel-derived und reburn) in der Simulation berücksichtigt werden.

Explosion und Deflagration
Mit ANSYS CFX können die komplexen physikalischen Vorgänge bei Explosionen und Deflagrationen modelliert werden und ermöglicht damit die Simulation von Zündung, der anschließenden laminaren und nieder-turbulenten bis hin zur -turbulenten Endphase des gesamten Prozesses.

Gekoppelter Löser für chemische Reaktionen
Gerade bei der Simulation von reagierenden Strömungen bietet der gekoppelte Löser große Vorteile hinsichtlich Stabilität und Rechenzeit. Durch die simultane Berechnung Konzentrationen der Komponenten und der Temperatur werden auch numerisch steife Systeme effizient gelöst.

Brennstoffeinspritzung und Gebiete erhöhter NOx Erzeugung in einer Brennkammer


Temperaturverteilung in der Brennkammer eines Flugzeugtriebwerks


Vergleich von berechnetem Flammenabriss mit Experimenten