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Wasserstoffbetankung-Simulation-StarCCM-2

Fragestellung:

Wenn ich eine Wasserstoffbetankung in einer bestimmten Zeit und unter bestimmten Umgebungsbedingungen durchführe, welche maximale Temperatur und welchen maximalen Füllgrad erreiche ich?

Projektziel:

Optimierung der Füllzeit von Wasserstofftanks sowie Garantieren der Sicherheit bei der Wasserstoffbetankung (z.B. Einhalten der maximal erlaubten Temperatur, Sicherstellen, dass der Tank nicht überfüllt wird etc.). Einhalten der Norm SAE J2601 etc.

Kunde:

div. Projektleiter, Entwicklungsleiter, Geschäftsführer etc. von Automobilherstellern, Öl-&Gas-Firmen, Anlagenbauern, Bahntechnik-Zulieferern etc.

Problembeschreibung unseres Kunden:

Bei der Wasserstoffbetankung auf 70MPa können unzulässig hohe Temperaturen von über 85°C und Füllgrade von über 100% erreicht werden. Um die Einhaltung der Vorschriften zu gewährleisten und auch um lokale Überhitzungen zu vermeiden sind Simulationen ein sehr gutes Werkzeug. Diese helfen unseren Kunden, schon in frühen Projektphasen sicherzustellen, dass die Einsatzbedingungen nicht zu Risiken für die Kunden führen können.

Lösung:

Wir haben für die Simulation der Wasserstoffbetankung zwei weltweit anerkannte und bewährte Werkzeuge im Einsatz.

Unser intensiv validiertes Simulationsprogramm in Matlab, mit dem wir sämtliche Wasserstoffbetankungs-Simulationen für die weltweit gültige Norm SAE J2601 gemacht haben, dient u.a. dafür schnell eine große Anzahl an Fällen zu rechnen.

Unser ebenso intensiv erprobtes Simulationsprogramm in StarCCM+ dient uns dazu, genaue Berechnungen auch der Temperaturverteilung in Tanks zu machen. Dieses kommt dann zum Einsatz, wenn unsere Kunden z.B. die Temperatur am Liner-Boss-Übergang in Abhängigkeit der Zeit resp. des einströmenden Massenstroms kennen wollen.

Beide Modelle berücksichtigen die vollständige Realgas-Thermodynamik von Wasserstoff, wurden an den Powertech Labs in Vancouver intensiv validiert und haben sich für dutzende Kunden von Japan bis nach Kalifornien bewährt.

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