Bij de ontwikkeling van moderne houtkachels moeten lage emissies, een hoog rendement, regelbare warmteafgifte en gebruiksgemak met elkaar worden gecombineerd. Voor verdere optimalisatie is daarom gedetailleerd inzicht nodig in de stroming, verbranding en warmteoverdracht in de verbrandingskamer.
In een onderzoeksproject werden numerieke en experimentele resultaten van de Hogeschool Emden vergeleken met aanvullende CFD-berekeningen van FlowMotion. Het doel was de toepasbaarheid van stromings- en verbrandingssimulaties voor de ontwikkeling van houtkachels te beoordelen en nieuwe mogelijkheden voor emissiereductie te vinden.
De berekeningen waren fysisch complex doordat meerdere verschijnselen sterk gekoppeld zijn. De verbranding van hout levert een gasmengsel met verschillende componenten op. Door de hoge temperatuur varieert de gasdichtheid sterk, waardoor thermische opdrijving een belangrijke rol speelt in het stromingsveld.
Daarnaast vindt warmtegeleiding plaats door verschillende vaste materialen van de kachel. Ook thermische straling is essentieel en vereist modellering van emissie, absorptie en, waar relevant, transmissie en reflectie.
Ondanks deze numerieke uitdagingen bleek uit de combinatie van simulaties en experimenten dat CFD waardevolle informatie kan leveren voor de ontwikkeling van houtkachels. De analyses brachten bovendien nieuwe aanknopingspunten aan het licht om de uitstoot van schadelijke stoffen verder te reduceren.
Bij de ontwikkeling van moderne houtkachels moeten lage emissies, een hoog rendement, regelbare warmteafgifte en gebruiksgemak met elkaar worden gecombineerd. Voor verdere optimalisatie is daarom gedetailleerd inzicht nodig in de stroming, verbranding en warmteoverdracht in de verbrandingskamer.
In een onderzoeksproject werden numerieke en experimentele resultaten van de Hogeschool Emden vergeleken met aanvullende CFD-berekeningen van FlowMotion. Het doel was de toepasbaarheid van stromings- en verbrandingssimulaties voor de ontwikkeling van houtkachels te beoordelen en nieuwe mogelijkheden voor emissiereductie te vinden.
De berekeningen waren fysisch complex doordat meerdere verschijnselen sterk gekoppeld zijn. De verbranding van hout levert een gasmengsel met verschillende componenten op. Door de hoge temperatuur varieert de gasdichtheid sterk, waardoor thermische opdrijving een belangrijke rol speelt in het stromingsveld.
Daarnaast vindt warmtegeleiding plaats door verschillende vaste materialen van de kachel. Ook thermische straling is essentieel en vereist modellering van emissie, absorptie en, waar relevant, transmissie en reflectie.
Ondanks deze numerieke uitdagingen bleek uit de combinatie van simulaties en experimenten dat CFD waardevolle informatie kan leveren voor de ontwikkeling van houtkachels. De analyses brachten bovendien nieuwe aanknopingspunten aan het licht om de uitstoot van schadelijke stoffen verder te reduceren.
