수소 전주기를 위한 Ansys 솔루션 - 생산1 편

시뮬레이션 범위

수증기 메탄 개질

엔지니어링 목표

- 시설 설계 및 확장

- 더 높은 수율 효율성

- 효과적인 열관리 (열효율 향상)

- 탄소 발자국 줄이기 ("회식"에서 "청색" H2로)

Ansys 솔루션

- 연소기, 탈황, 분리기, 콘덴서 등의 증기 개질 구성요소에 대한 검증된 솔루션

- 설계 및 문제 해결을 위한 다중물리 분석

- 1D-3D 물리 결합을 통한 공정 개선

- ROM 및 디지털 트윈을 사용한 예측 유지보수 및 운영 최적화

이점

- 효율적이고 깨끗하며 안정적인 시스템을 설계하기 위한 가상환경에 대한 더 나은 인사이트

- 물리적 테스트, 출시 시간 및 R&D 비용 절감 (여러 공급원료 테스트 기능)

- 개조 및 수리 시 다운타임 감소

- 실험실에서 상용화로 효율적인 확장

열분해 (바이오매스/메탄)

엔지니어링 목표

- 이 청정 기술의 전반적인 공장 효율성 향상

- 합성가스 생산을 극대화하기 위한 열분해 공정 최적화

- 연료 증기에서 입자의 효율적인 분리

- 청정/완전 연소 달성

Ansys 솔루션

- 고충실도: 크고 복잡한 응용 분야 (Fluent/HPC)에서 다상 흐름, 상세 화학 반응, DEM, 열전달 해석

- 플랫폼: 파라메트릭 DOE, 결합 물리 및 결합 Ansys Rocky에 대한 준비가 되어 있어 큰 입자의 고충실도 추적

이점

- 반응기/분리기 성능 최적화 및 다양한 구성요소 설계 개선

- 열 효율 최대 25% 향상

- 시뮬레이션 민주화 및 예측 유지보수가 가능해 운영 비용 절감

- 시스템에 가장 적합한 탄소 제어 기술을 결정함으로써 배출량 감소

열분해 반응기

엔지니어링 목표

- 열분해 반응기 성능 최적화

- 바이오 연료 품질 향상

- 빠른 열분해 달성 및 체류시간 단축

- 반응기에서 바이오매스로의 열전달 증가

Ansys 솔루션

- 빠른 전처리: 템플릿 기반 재사용 가능한 전처리 워크플로우(SCDM/Fluent Meshing)

- 고충실도: 크고 복잡한 응용 분야 (Fluent/HPC)에서 다상 흐름, 상세 화학 반응, DEM, 열전달 해석 

- 플랫폼: 매개변수 DOE, 결합 물리 및 결합 Ansys Rocky에 대한 준비

이점

- 반응기 내 바이오매스의 온도분포 및 열분해 예측

- 반응기 성능 최적화 및 다양한 구성요소 설계 개선

사이클론 분리기

엔지니어링 목표

- 고체입자 분리 효율 증가

- 분리 효율성을 개선하고 부식 위험을 최소화 하도록 설계를 최적화

Ansys 솔루션

- 빠른 전처리: 복잡한 모양을 위한 템플릿 기반 재사용 가능한 전처리 워크플로우 (SCDM/Fluent Meshing)

- 고충실도: 크고 복잡한 응용 분야 (Fluent/HPC)에서 난류, 미립자 흐름, 부식 해결

- 플랫폼: 파라메트릭 DOE, 결합 물리 및 결합 Ansys Rocky에 대한 준비가 되어 있어 큰 입자의 고충실도 추적

이점

- 분리 효율 최적화

- 부식 문제 방지 및 제품 신뢰성 향상

건조기/콘덴서/열교환기

엔지니어링 목표

- 합성가스 생산을 극대화하기 위한 열분해 공정 최적화

- 전반적인 플랜트 효율성 향상

- 연료 품질 개선을 위해 바이오매스의 수분 함량 감소

- 연료 증기에서 입자의 효율적인 분리

Ansys 솔루션

- 빠른 전처리: 복잡한 모양을 위한 템플릿 기반 재사용 가능한 전처리 워크플로우(SCDM/Fluent Meshing)

- 고충실도: 크고 복잡한 응용 분야(Fluent/HPC)에서 난류, 복합 열전달(CHT) 및 콘덴세이션 모델링 해결

- 플랫폼: 매개변수 DOE, 시스템 수준 분석 및 what-if 시나리오 조사를 위한 FMU 생성 준비

이점

- 최적화된 열교환기 형상

- 최대 25% 향상된 균일성 및 압력 강하의 한계감소

- what-if 분석을 위한 열교환기의 ROM