Boiler simulaties

Het doel was de afkoeltijd in een compacte boiler te simuleren. Het koelvermogen is bescheiden en de isolatie van de boiler is erg goed. Door een elektrische koeler te plaatsen in een boiler kan het water afkoelen. Koud water zakt naar beneden vanwege een hogere dichtheid, en veroorzaakt een menging in de vloeistof onder ander door flow reversie. Er werd een limiet gesteld aan de afkoeltijd. De gekoelde vloeistof moet voor langere tijd koud kunnen blijven, en de toepassing is voor consumptie doeleinden.

Klik op de afbeeldingen om een movie te zien.

Simulatie van de afkoeltijd

De Thermische Flow berekeningen werden gedaan in COMSOL. Op basis van enkele initiële berekeningen werd in overleg met de klant enkele ontwerp keuzen aangepast. Na deze fase werden door Physixfactor gedurende de werkzaamheden nog enkele wijzigingen aangebracht en werden de volledige FEM berekeningen uitgevoerd. Er werden zowel 3D filmpjes van het afkoel proces als grafieken geproduceerd van de afkoeltijd.

Dynamisch temperatuur gedrag

Binnen de gestelde kaders werd een ontwerp gerealiseerd dat aan de verwachting voldeed. Vanuit een gegeven start situatie werd het dynamische gedrag geanalyseerd totdat er een homogene temperatuur werd bereikt. De boiler was een onderdeel uit een systeem, en de gegevens uit deze simulatie werden ingebracht om de keten te karakteriseren. Zo werd de afkoeltijd binnen een bepaalde tijd gehaald, en kon de compacte boiler in de ruimte worden geplaatst die hiervoor was bedoeld.
Samenvattend:

  • Flow gegevens worden gebruikt in een ketenontwerp.
  • Invloed van dichtheidsverschillen werden duidelijk bij verschillende start temperaturen
  • Resultaten zijn snel en kosteneffectief gerealiseerd

.