Der LEAT nutz die sowohl die kommerzielle Software ANSYS Fluent als auch das Open Source Paket OpenFOAM.
Die Softwarepakete werden für unterschiedliche Aufgabenstellungen angewendet. Beispiele: Simulation von Sprühröstreaktoren, Zementdrehrohöfen und Calcinatoren, Pyrolysereaktoren, Reformern in der Chemieindustrie oder Staubfeuerungen in Kraftwerken.

Ansprechpartner: Dr. Enric Illana

Der LEAT hat spezielle Flug- und Abbrandmodelle für sog. Ersatzbrennstoffe entwickelt. Ersatzbrennstoffe sind aufbereitete Abfälle, die aus Fraktionen wie Papier, Holz, Textilien, 2D- und 3D-Kunststoffe sowie Feinanteil bestehen. Diese Modelle können mit den CFD-Programmen ANSYS Fluent und OpenFOAM gekoppelt werden.
Die Flugmodelle berücksichtigen statistische Verteilungen der Auftriebs- und Widerstandsbeiwerte der komplex geformten Partikel.  Auftriebs- und Widerstandsbeiwerte werden experimentell am Lehrstuhl bestimmt. Die Abbrandmodelle unterscheiden zwischen koksbildenden (z.B. Holz) und nicht-koksbildenden (z.B. Kunststoff) Fraktionen. Die thermochemischen und physikalischen Eigenschaften der Fraktionen können individuell vorgegeben werden.
Die Anwendbarkeit der Modelle in Kraftwerksfeuerungen und Anlagen zur Zementherstellung wurde erfolgreich gezeigt. Für die Zementherstellung können diese Modelle mit Modellen zu Beschreibung der Ansatzbildung im Drehrohr sowie der Zementklinkerphasenbildung gekoppelt werden.

Ansprechpartner: Prof. Viktor Scherer

Der LEAT pflegt und einwickelt einen Code für die Diskrete Elemente Simulation (DEM). Die DEM berechnet die Bewegung von Partikeln, den Kontakt von Partikeln miteinander und umgebenden Wänden und Einbauten. Die Besonderheit des LEAT-Codes ist, dass er thermisch dicke, chemisch reagierende Partikel komplexer Form beschreiben kann. Der Code ist mit dem CFD-Löser OpenFoam gekoppelt.
Typische Anwendungen, für die dieser Code genutzt wurde, sind: Biomassefeuerungen, Hausmüllverbrennung, Hochöfen, Kalkschachtöfen, Pyrolysereaktoren, Klinkerkühler.

Ansprechpartner: Dr. Enric Illana

Der LEAT nutzt die Open Source Software Cantera zur Bearbeitung von Fragestellungen im Bereich Thermochemie. Cantera erlaubt die Lösung komplexer chemischer Kinetiken, stellt thermodynamische Daten bereit und ist in der Lage thermochemische Transportprozesse zu berechnen.
Cantera wird z.B. am LEAT eingesetzt zur vereinfachten Berechnung Oxyfuel-befeuerter Kalkschachtöfen.

Ansprechpartner: M.Sc. Bo Jaeger

Aspen Plus ist eine kommerzielle Software zur (eindimensionalen) Simulation thermochemischer Prozesse. Hiermit können komplexe Reaktornetzwerke abgebildet und bilanziert werden.
In der Forschung verwendet der LEAT die Software, um z.B. die Umwandlung von Hüttengasen in chemische Wertstoffe zu berechnen.

Ansprechpartner: M.Sc. Bo Jaeger

Den Mitarbeitern/-innen des Lehrstuhls für Energieanlagen und Energieprozesstechnik steht für die Datenverarbeitung ein leistungsstarkes, über Glasfaser mit dem Serverraum des LEAT verbundenes Rechnernetz zur Verfügung.
Eine leistungsstarke Parallelrechneranlage (Cluster), ausgestattet mit AMD EPYC Prozessoren aktueller Generation, stellt die am LEAT benötigte Rechenleistung zentral zur Verfügung. Verwendet werden 64-Bit Rechenknoten mit ECC-Arbeitsspeicher und Serverstandard-Festplatten. Zur schnellen Kommunikation im Clusterverbund dient die moderne InfiniBand-Infrastruktur mit Übertragungsraten bis 200Gbps.
Die modular erweiterbare Anlage wird für numerische Simulationen im CFD (Computational Fluid Dynamics) und im DEM (Discrete Element Method) Bereich, die einen sehr hohen Bedarf an Rechenkapazität und Speicherplatz aufweisen, eingesetzt.
Ob mit kommerzieller oder Open Source Software, ob mit MPI, openMP oder CUDA gerechnet wird, hier bleibt kaum ein Wunsch für den Simulationsexperten offen.

Ansprechpartner: M.Sc. Maximilian Brömmer