Koeltorens met open koelcircuits zijn een belangrijk onderdeel van veel energiesystemen. In deze open circuits wordt koelwater gekoeld door direct contact met de omgevingslucht. Hierdoor verdampt een deel van het koelwater, waardoor de binnenkomende koellucht vochtig wordt. Dit creëert zichtbare stoompluimen, waarvan de grootte kan variëren afhankelijk van de weersomstandigheden.

Hoewel deze pluimen voornamelijk bestaan ​​uit een mengsel van lucht en waterdamp en dus geen giftige stoffen in het milieu vrijgeven, kunnen ze wel een aantal problemen veroorzaken. Denk bijvoorbeeld aan schaduwvorming op landbouwgrond, verhoogde ijsvorming op wegen of simpelweg overlast voor omwonenden.

Omdat de verspreiding van de pluim cruciaal is voor de toekomstige exploitant van de koeltoren, worden in de vroege planningsfase verschillende koeltorenontwerpen onderzocht om hun impact op de verwachte weersomstandigheden en pluimverspreiding te beoordelen. FlowMotion heeft berekeningen uitgevoerd naar de pluimverspreiding om de optimale koeltorenconfiguratie te selecteren voor een grote installatie in het Midden-Oosten. De pluimvoortplanting werd gesimuleerd met behulp van CFD-berekeningen (Computational Fluid Dynamics) van de stroming rond en stroomafwaarts van de koeltorens.

In een tweefasenberekening werden niet alleen de druk-, snelheids- en temperatuurverdelingen in de lucht bepaald, maar ook de vochtigheidsconcentratie. De zichtbare pluim werd vervolgens berekend op basis van deze gegevens. Omdat alle lokale stromingsparameters bekend zijn dankzij de CFD-berekeningen, kunnen naast de pluimvoortplanting nog twee belangrijke effecten worden onderzocht. Dit zijn ten eerste recirculaties, die de prestaties van de koeltoren beïnvloeden, en ten tweede het zogenaamde "downwash"-effect (luchtturbulentie aan de randen van de uitlaat van de koeltoren).

Dergelijke studies bieden de mogelijkheid om planningsrisico's voor een nog te bouwen installatie te verminderen en om nog betere producten op de markt te brengen door diepgaand inzicht in de vloeistofmechanica van de koeltoren.