Nicht nur Kraftwerks-Betreiber können sich freuen

Nicht nur Kraftwerks-Betreiber können sich freuen
Neuer Computer ermöglicht schnellere Computersimulation von Strömungsprozessen

In dieser Woche wurde von der Forschungsgruppe Mehrphasenströmungen an der Professur Technische Thermodynamik der TU Chemnitz ein preisgünstiger Konkurrent der sonst teuren „Supercomputer“ in Betrieb genommen. Dabei handelt es sich um einen sogenannten „12-Prozessor-AMD/Athlon-Parallelrechencluster“. Sein Einkaufspreis entspricht nur einem Bruchteil von dem eines leistungsgleichen Parallelrechners. Finanziert wurde er aus Forschungsmitteln der Europäischen Union. Das neue Computersystem mit insgesamt zwölf Athlon-Prozessoren des in Dresden produzierenden Prozessorherstellers AMD wird gemeinsam von Wissenschaftlern der Forschungsgruppe Mehrphasenströmungen und des An-Institutes SIVUS gGmbH für die Entwicklung von Software zur computergestützten Simulation von Strömungen von Gasen, Flüssigkeiten, aber auch Gas-Partikel-Gemischen in Anlagen der Verfahrenstechnik eingesetzt. Derartiger Software wird in der Industrie und in der Forschung beispielsweise dort eingesetzt, wo Schüttgüter in pneumatischen Förderanlagen transportiert werden oder wo die Kraftstoffeinspritzung in Motoren simuliert wird.

Ein spezielles von der Chemnitzer Forschungsgruppe Mehrphasenströmungen bearbeitetes Anwendungsgebiet ist die Berechnung von Prozessen der Kohlestaubverbrennung in Großkraftwerken. So simulieren die Chemnitzer Forscher beispielsweise für den britischen Steinkohle-Großkraftwerks-Betreiber Powergen Plc. in Nottigham Ratcliffe-on-Soar die Zuführung gemahlener Steinkohle zu 40 Brennern eines Großkraftwerks-Kessels. Ziel der Untersuchungen ist eine gleichmäßigere Verbrennung der Steinkohle mit höherem Wirkungsgrad bei geringerem Schadstoffausstoß an Schwefel- und Stickoxiden. Da die Bauteile des Kessels von der Geometrie her relativ komplex sind, ist der Berechnungsaufwand extrem hoch. Auf einer einzelnen Workstation wäre eine derartige Simulation nicht ausführbar – sowohl durch die notwendige Speicherkapazität als auch von der benötigten Rechenzeit her.

Durch die Bündelung der Rechenleistung der Prozessoren unter dem freien Betriebssystem Linux ist es nun möglich, komplizierte ingenieurtechnische Berechnungen, die früher oft tagelange Rechenzeit in Anspruch nahmen, nun innerhalb von wenigen Stunden oder sogar Minuten durchzuführen. Konnten in der Vergangenheit hohe Rechenleistungen und Speicherkapazitäten nur von spezialisierten und sehr teuren Supercomputern bereitgestellt werden, realisiert der jetzt in Betrieb genommene Parallelrechen-Cluster enorme Rechenkapazitäten mit handelsüblichen Rechnerkomponenten preiswert und direkt am Arbeitsplatz des Ingenieurs. Damit eröffnen sich für Ingenieure völlig neue Möglichkeiten bei der Verfahrensentwicklung und -optimierung.

Weitere Informationen erteilt Dr. Thomas Frank von der Forschungsgruppe Mehrphasenströmungen, Telefon (03 71) 5 31 – 46 43, E-Mail frank@imech.tu-chemnitz.de , http://www.tu-chemnitz.de/mbv/TechnThDyn/mpf/index .

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

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