Ein wichtigen Bestandteil vieler energietechnischer Anlagen sind Kühltürme mit offenen Kühlkreisläufen. In den offenen Kühlkreisläufen wird Kühlwasser durch direkten Kontakt mit der Umgebungsluft gekühlt. Dabei verdunstet ein Teil des Kühlwassers und reichert die angesaugte Kühlluft mit Feuchtigkeit an. So entstehen je nach Witterungsbedingungen mehr oder weniger große sichtbare Schwaden.

Obwohl diese Schwaden primär aus einem Gemisch aus Luft und Wasserdampf entstehen, und somit keine giftigen Stoffe in die Umgebung gelangen, können auf der Grund der Schwaden einen Reihe von Komplikationen entstehen. Diese sind zum Beispiel Schattenbildung in Anbaugebieten, erhöhte Eisbildung auf Straßen oder einfach das Gefühl der Belästigung in der Nachbarschaft.

Da die Schwadenausbreitung für den späteren Betreiber des Kühlturmes von entscheidender Bedeutung ist, werden bereits in der frühen Planungsphase verschiedene Kühlturmkonzepte für die zu erwartenden Wetterverhältnisse bezüglich der Schwadenausbreitung unter die Lupe genommen. FlowMotion hat bei der Auswahl der optimale Kühlturmkonfiguration für eine große Anlage im Nahenosten die Schwadenausbreitungsberechnungen durchgeführt. Hierbei wurde die Schwadenausbreitung mit Hilfe von CFD (Computational Fluid Dynamics) Berechnungen der Strömung um und stromabwärts der Kühltürme simuliert.

In einer 2-Phasenberechnung wurde nicht nur die Druck-, Geschwindigkeits- und Temperaturverteilung in der Luft bestimmt, sondern auch die Feuchtigkeitskonzentration. Aus diesen Daten wurde dann der sichtbare Schwaden berechnet. Da durch die CFD Berechnungen alle lokalen Strömungsgrößen bekannt sind, können über die Schwadenausbreitung hinaus zwei weitere wichtige Effekte untersucht werden. Zum einen sind das Rezirkulationen, die die Leistungsfähigkeit des Kühlturmes beeinflussen und zum anderen der sogenannte „Downwash“ Effekt (Luft Verwirbelung an den Rändern des Kühlturmausritts).

Derartige Studien bieten die Möglichkeit die Planungsrisiken bei einer noch zu bauenden Anlage zu reduzieren und durch die tiefen Einsichten in die Strömungsmechanik des Kühlturmes noch bessere Produkte auf den Markt zu bringen.