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      Simulation of thermal fluid dynamics in parabolic trough receiver tubes with direct steam generation using the computer code ATHLET Translated title: Simulationen zur Thermofluiddynamik in Absorberrohren von Parabolrinnenkraftwerken mit Direktverdampfung mit dem Computercode ATHLET

      research-article
      1 , , 2 , 3 , 4
      Kerntechnik
      Carl Hanser Verlag

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          Abstract

          In the present feasibility study the system code ATHLET, which originates from nuclear engineering, is applied to a parabolic trough test facility. A model of the DISS (DIrect Solar Steam) test facility at Plataforma Solar de Almería in Spain is assembled and the results of the simulations are compared to measured data and the simulation results of the Modelica library “DissDyn”. A profound comparison between ATHLET Mod 3.0 Cycle A and the “DissDyn” library reveals the capabilities of these codes. The calculated mass and energy balance in the ATHLET simulations are in good agreement with the results of the measurements and confirm the applicability for thermodynamic simulations of DSG processes in principle. Supplementary, the capabilities of the 6-equation model with transient momentum balances in ATHLET are used to study the slip between liquid and gas phases and to investigate pressure wave oscillations after a sudden valve closure.

          Kurzfassung

          Die vorliegende Machbarkeitsstudie wendet den Systemcode ATHLET aus dem Fachgebiet der Nukleartechnik auf eine Versuchsanlage mit Parabolrinnenkollektoren an. Es wird ein Modell der DISS (DIrect Solar Steam) Versuchsanlage an der Plataforma Solar de Almería erstellt und die Simulationsergebnisse mit den Messdaten sowie den Simulationsergebnissen der Modelica Bibliothek “DissDyn” verglichen. Ein Vergleich zwischen ATHLET Mod 3.0 Cycle A und der “DissDyn” Bibliothek erörtert die Modellfähigkeiten der beiden Simulationswerkzeuge. Die berechneten Massen- und Energiebilanzen in ATHLET stimmen gut mit den Messergebnissen überein und bestätigen die prinzipielle Anwendbarkeit zur Simulation der Thermofluiddynamik eines DSG Prozesses. Ergänzend werden die Fähigkeiten des in ATHLET implementierten 6-Gleichungsmodells und die der zeitabhängigen Impulsbilanzen genutzt, um den Schlupf zwischen den Phasen und Druckwellenoszillationen nach dem plötzlichen Schließen eines Ventiles zu untersuchen.

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            Direct steam generation in parabolic troughs: Final results and conclusions of the DISS project

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              Review of two-phase flow instability

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                Author and article information

                Journal
                kt
                Kerntechnik
                Carl Hanser Verlag
                0932-3902
                2195-8580
                26 June 2014
                : 79
                : 3
                : 175-186
                Affiliations
                1 E-mail: alexander.hoffmann@ 123456hzdr.de
                2 E-mail: b.merk@ 123456hzdr.de , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf e. V., Bautzner Landstraße 400, 01328 Dresden
                3 E-mail: tobias.hirsch@ 123456dlr.de , Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrttechnik e. V., Institut für Solarforschung, Pfaffenwaldring 38 – 40, 70569 Stuttgart
                4 E-mail: robert.pitz-paal@ 123456dlr.de , Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrttechnik e. V., Institut für Solarforschung, Linder Höhe, 51147 Köln
                Article
                KT110419
                10.3139/124.110419
                7c0f61a7-3777-49fb-bcae-fb963557049e
                © 2014, Carl Hanser Verlag, München
                History
                : 12 December 2013
                Page count
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