MoRE-ORC
Modellierung von Realgas-Effekten in ORC-Turbinen
Beteiligte Personen am ATF
Alexander Haake (links) und
Hagen Müller (rechts)
Zeitraum
01.06.2022 – 30.06.2023
Fördergeber
Karl-Völker-Stiftung
Publikationen
Haake, A., Wittek M., und Müller H.: “Numerical Simulation of an Organic-Rankine-Cycle Nozzle Cascade Using a Tabulated Real-Gas Thermodynamics Model for Siloxane MDM”. Proceedings of the ASME Turbo Expo 2023. Boston, Massachusetts, USA. 2023.
Projektbeschreibung
Weltweit gehen entlang der Energiewandlungskette rund 52 % der eingesetzten Primärenergie als Abwärme verloren, ein enormes, bisher weitgehend ungenutztes Potenzial. Mit Hilfe von ORC-Turbinen (Organic Rankine Cycle) lässt sich aus dieser Niedertemperatur-Abwärme effizient elektrische Energie gewinnen. Dabei kommen organische Arbeitsfluide zum Einsatz, deren Strömungsverhalten stark von nicht-linearen thermodynamischen Phänomenen – den sogenannten Realgas-Effekten – geprägt ist. Diese Effekte haben einen direkten Einfluss auf die Leistungsfähigkeit und Effizienz der Turbinen.
Ziel des Projekts war es, eine präzise thermofluiddynamische Modellierung zu entwickeln und zu validieren, um Realgas-Effekte zuverlässig in numerischen Strömungssimulationen (CFD) von ORC-Turbinen abbilden zu können. Die entwickelten Modelle ermöglichen ein tieferes Verständnis der Strömungsprozesse in ORC-Turbinen, helfen dabei, Verlustquellen zu identifizieren und tragen somit zur Optimierung des Gesamtwirkungsgrads bei.