可再生能源

可再生能源这个词汇涵盖了广泛的利用自然资源进行电力生产的新技术。从传统资源到新资源,如生物质、水能、风能、太阳能燃料电池、潮汐和波浪能、地热等,可再生能源在电力生产的总份额中占着持续增加的作用,尤其是当今能源生产商和消费者在平衡真实世界的财政和效率压力的同时,寻求对环境的影响达到最小化。

特别是当能源科学家和工程师努力在减少费用的同时增加产出,他们依靠ANSYS工程仿真软件来开发新的可再生能源设备、提高现有系统的可靠性和性能,比如燃料电池堆的电化学性能、优化生物质反应器和光电收集器的设计等。ANSYS解决方案能帮助加速开发过程、更快的引入新能源技术到市场中。通过减少物理原型试验所投入的时间、金钱和其它资源,ANSYS软件使得这些可再生能源技术的开发保持高效,正如这些技术在满足不断增长的全球能源需求时的高效一样。

细分行业

ANSYS公司的工程仿真软件提供集成环境,可用于求解一系列基本的数学方程,这些方程和结构力学、流体动力学、热科学、振动分析、电磁研究和声科学相关。这项技术也通过分析基本物理场之间的相关性来进行多物理场仿真和系统设计,包括面向控制系统的嵌入式软件,这对风能尤其关键。

观看视频:系统工程——风能转换

无论是大型还是小型风力项目,风能工程师利用ANSYS软件在整个风能供应链中进行持续的技术革新。ANSYS 软件帮助企业开发、制造、运输并安装风力机,旨在减少费用、提高风力机可靠性和运行的效率。ANSYS的客户将上述解决方案用于一系列完整的应用:包括空气动力学设计、结构设计、组件设计、选址和风场设计、涡轮机布置、电机系统、制造过程和嵌入式软件等。

海上涡轮机叶片变形,图片由REpower提供。

太阳能工程师正在努力开发制造太阳能面板的新过程来利用阳光中的能量,尤其是一些可靠的、费用低廉的过程,能抵抗温度变化、风载、冰雹以及风中夹杂物的冲击。此外,太阳能面板的应用在上升,包括在屋顶的安装,开发大规模的集中太阳能电厂,甚至为移动设备提供电力等。

ANSYS软件在太阳能工业的各个环节都有应用,包括材料加工、制造、面板和部件的安装等。可以仿真每一种类型的太阳能技术,如硅基系统、碲化镉薄膜系统、CIG系统、带式、玻璃底基沉积技术、导模法太阳能电池。

ANSYS软件支持太阳能工程师寻求减少制造成本、提高稳定性和存储性能、提升新的能源效率。

太阳能面板的风阻

水能机构不仅利用ANSYS的计算流体动力学(CFD)工具开发特定的旋转机械系统,也利用结构力学、电磁解决方案和系统设计(包括仪器和控制)。ANSYS仿真通过在虚拟环境中分析其运行情况,来帮助优化水电厂的能量生产和日效率。该过程导致了快速的、低成本的改进。

ANSYS解决方案应用在单个水轮机、入口阀门、整体电厂以及溢洪道和水坝设计中,在模拟水力发电设施的复杂工作情况时考虑了一系列完整的物理场。ANSYS强大的工程仿真工具帮助工程师设计新设备、升级和改造现有电厂,并改善通常的服务和维护工作。

水轮机CFD 结果案例

ANSYS仿真工具能够模拟和预测单个电池、整个电池组和系统的电、热及流体性能。其强大的计算流体动力学(CFD工具能优化电池和电池组的测试过程,通过数值建模实现优化电池设计,提高其电流密度、可靠性和使用寿命。ANSYS仿真工具可帮助您评估热、结构、和机电应力对电池及电池组性能的影响。

您可利用电子和系统设计建模解决方案设计电路、相关电子控制系统和执行完整电池的系统级建模。

ANSYS仿真工具的目标是强大、快速和精确,可以帮助燃料电池设计人员和工程师在下列应用领域提高性能:

  • 电化学   
  • 液体管理 
  • 通道内的液体水流动
  • 膜电极装配体(MEA 
  • 位势场



 
 

 

燃料电池堆电流密度

ANSYS解决方案帮助工程师开发更广泛的新技术,提高能源生产、减少新生物能源的污染率。ANSYS软件可提供一系列完整的多物理场功能,包括流体力学、结构分析、热、燃烧和化学反应建模、过程设备设计和复杂的电子控制和动力系统的分析。

在生物燃料部分,ANSYS公司的计算流体动力学(CFD)工具能帮助工程师开发新的过程和设备,用来把糖、淀粉或细胞膜质生物材料转换到燃料中,同时可以进行大规模系统分析或提高单独组成部分的性能。

在生物质方面,ANSYS解决方案帮助优化常规生物质废料的燃烧和专门种植的生物质农作物的气化和能源生产。随着工程师不断开发新想法,生物质有望更加低廉,并提高在混合能源中的比例。ANSYS软件被用来模拟和设计大多数生物质过程和组件。

生物质锅炉燃烧

图片由RMT - SmartBurn®提供。