Ihr professioneller Dienstleister für  Strömungssimulationen Technip aus den Niederlanden plant, entwickelt und baut weltweit Öl&Gas, pertroche-  mische und Offshore Anlagen. In diesen Anlagen sind Wärmetauscher eine der wichtigsten  Komponenten. Bei Wärmetauschern kommt es darauf an auf möglichst kleinem Raum die  Wärmeübertragung zwischen den beiden Fluiden zu maximieren und den Druckverlust zum  Transport der Fluide durch den Wärmetauscher zu minimieren. Zusätzlich gibt es noch  weitere Anforderungen wie Korrosions- oder chemische Widerstandsfähigkeit des Wärme-  tauschermaterials und „Fouling“, welches das Verkleben oder Verstopfen der Strömungs-  kanäle beschreibt. Um alle oben genannten Anforderungen bei der Entwicklung  von Wärmetauschern zu erfüllen, ist ein hohes Maß strömungs- und wärmetechnischer  Expertise von Nöten. Aus diesem Grund wurde FlowMotion beauftragt, die Strömungs-  mechanik verschiedener Helix Wärmetauscherrohre sowohl experimentell, als auch mit  Hilfe von Strömungssimulationen (CFD Computational Fluid Dynamics) zu untersuchen.  Innerhalb dieses Projektes sollte auch gezeigt werden, wie genau die Simulation die  Wärmeübertragung und den Druckverlust berechnen kann.  Um Experimente und Simulationen mit einander vergleichen  zu können, müssen sowohl die exakt gleichen Strömungs- und Wärmebedingungen (z.B.  konstanter Volumenstrom, konstante Wandtemperatur, Geschwindigkeits- und Tempera-  turprofil am Eintritt, etc.) realisiert, sowie die exakt gleichen Größen (z.B. gemittelter  Druckverluste, lokale und Massen gemittelte Temperaturen am Austritt, etc.) vermessen  werden. Diese vermeintlich einfachen Voraussetzungen konnten nur mit einem außer-  ordentlich großen experimentellen Aufwand erreicht werden. Deshalb wurde ein mehrere  Meter langer Versuchsstand gebaut.   Auch bei den Strömungssimulationen mussten eine Reihe von Hürden genommen werden.  Dies lag zum Einen an der Rotation der Strömung, die sich in Helix Rohren einstellt und  nicht durch standard numerische Methoden abgebildet werden kann und zum Zweiten  mussten alle Strömunggrößen (z.B. Dichte, Vsikisität, etc.) als temperaturabhängig  betrachtet werden.  Außerdem zeigt die obligatorische Rechengitteranalyse, dass nur ein  extrem feines Gitter zu genauen Ergebnisse führt.   Die Lösung dieser Probleme war ein selbst entwickeltes Berechnungsverfahren, in dem das  gesamte Rohr in einzelne Segment unterteilt wurde. Am Ende dieses mehrmonatigen  Projektes konnte sowohl für gemittelte, als auch für lokale Strömungsgrößen eine sehr  hohe Übereinstimmung Mess-ergebnisse und der Resultate der Strömungssimulationen  erreicht werden. Die Ergebnisse wurden im Detail auf dem „9th European Congress of  Chemical Engineering“ einem sehr interessierten Publikum vorgestellt.  Niederlassungen: Niederlande Leeghwaterstraat 21 2628 CA Delft Tel.: +31 15 278 2907 Deutschland Weenermoorer Str. 193 26826 Weener Tel.: +49 4953 922 969 Beratendes Ingenieurbüro für Wärme- und Strömungstechnik CFD und Experimente Genauigkeit Strömungssimulationen in Wärmetauschern Technip www.technip.nl Temperatur Geschwindigkeit