Simulation der Fluidströmung in Kavernen

Aktuelle Entwicklungsarbeit bei W/T …

Gemeinsam mit NGConsulting entwickeln wir ein Simulationsprogramm für die Berechnung der Fluidströmung in Kavernen für die soltechnische Gewinnung von Evaporiten (z.B. Stein- und Kalisalze) oder den Bau von Speicherkavernen.

Methode

Die Berechnung der laminaren bis turbulenten Soleströmung in Einzel- und Doppelkavernen erfordert die Berücksichtigung von:

  • Salztransport mehrerer Komponenten mit Lösekinetik und Sättigungsgleichgewichten,
  • Wärmetransport in der Kaverne und im Gebirge,
  • Auftrieb und
  • Konturentwicklung.

Dazu war die Kopplung von mehreren Softwarekomponenten erforderlich.

 

simulated cavern

 

Beschreibung

Seit 2005 beschäftigen wir uns mit der Berechnung der inkompressiblen Fluidströmung in Kavernen mit Salz- und Wärmetransport sowie dem Wärmetransport im Gebirge.

Anwendung finden die Berechnungen hauptsächlich für die soltechnische Gewinnung von Kalisalzen (z.B. Sylvinit und Carnallitit) aber auch für spezielle Fragestellungen des Speicherkavernenbaus.

Folgende Probleme bei der Formulierung der physikalischen Prozesse waren zu überwinden:

  • Simulation der stagnierenden bis laminaren und in Bereichen turbulenten Strömung
  • Berücksichtigung der Auftriebsströmung in Folge von Dichteunterschieden
  • 3D-Simulation für Doppelkavernen oder anisotrope Verhältnisse des Gebirges
  • Konturentwicklung

Im Mittelpunkt steht dabei die Simulation der Strömung mit gekoppeltem Salz- und Energietransport für die detaillierte mathematisch/physikalische Beschreibung der Löse- und Transportprozesse.

Weitere Informationen finden Sie unter dem Menüeintrag „Salzkavernen“.

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