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Erschienen in: Biomass Conversion and Biorefinery 1/2019

25.02.2019 | Review Article

Review on modelling approaches based on computational fluid dynamics for biomass combustion systems

Focus on fixed bed and moving grate systems

verfasst von: Andrea Dernbecher, Alba Dieguez-Alonso, Andreas Ortwein, Fouzi Tabet

Erschienen in: Biomass Conversion and Biorefinery | Ausgabe 1/2019

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Abstract

Biomass combustion is an important pathway of energy generation from renewable resources. Even though biomass combustion is an established conversion process, there is a high potential for further optimization of the used technologies. In particular, the advantage of numerical methods for the improvement of biomass combustion systems is not used to its full extent, because the simulation of these complex systems requires various sub-models for the thermo-chemical conversion of the biomass and sufficient computational resources for the combustion simulation. However, simulations are a valuable tool to enhance the design and operating conditions of biomass combustion systems with regard to high efficiency, low emissions and high flexibility. In addition, comparison of experimental and numerical results leads to a better understanding of the processes involved in biomass combustion. The present study gives a comprehensive overview of simulations of biomass combustion systems based on computational fluid dynamics that are available in the literature. It focusses on systems with fixed bed and covers various technologies (moving bed, pellet boilers, wood log stoves) as well as a wide range of sizes from laboratory reactors to industry scale. Besides woody biomass, also alternative fuels such as straw or municipal solid waste are considered. All relevant sub-models for the thermo-chemical conversion of the fuel on the one hand and for the gas-phase combustion on the other hand are discussed in detail. The recent advances in the concerned research fields are described.

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Metadaten
Titel
Review on modelling approaches based on computational fluid dynamics for biomass combustion systems
Focus on fixed bed and moving grate systems
verfasst von
Andrea Dernbecher
Alba Dieguez-Alonso
Andreas Ortwein
Fouzi Tabet
Publikationsdatum
25.02.2019
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Biomass Conversion and Biorefinery / Ausgabe 1/2019
Print ISSN: 2190-6815
Elektronische ISSN: 2190-6823
DOI
https://doi.org/10.1007/s13399-019-00370-z

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