Production d’Électricité et Conseil en Énergie

Obtenez un soutien technique expert pour le transfert d’énergie, l’interaction avec la structure des fluides, l’extraction de pétrole et de gaz et d’autres services de production d’énergie.

Méthodes de Simulation Faisant Progresser l’Industrie de l’Énergie

Le logiciel d’ingénierie de la dynamique des fluides numérique Ansys a été largement utilisé dans toutes les applications de production d’énergie. En tandem avec nos ingénieurs chimistes titulaires d’un doctorat, vous recevrez tout le soutien dont vous avez besoin en termes d’optimisation des processus ou d’extraction d’énergie.

En plus des logiciels et services de simulation d’ingénierie, SimuTech Group est un chef de file dans la fourniture de tests de fréquence de lame, de pesage de moment et de services de jauge de contrainte et de télémétrie à l’industrie de la production d’énergie.

Projets de Systèmes d’Alimentation Communs

L’équipe d’experts de SimuTech possède des capacités et une expérience étendues dans la conception et l’ingénierie de turbines à vapeur avec les logiciels Ansys CFD et FEA pour la dynamique structurelle, thermique et des fluides, ainsi que dans l’analyse de la fatigue avec fe-safe.

Depuis plus de 30 ans, SimuTech Group s’est imposé comme un leader dans l’industrie des turbines à vapeur, se spécialisant dans les services d’essais physiques tels que les tests modaux et les tests de fréquence MAC et des pales. Veuillez nous contacter à tout moment pour voir comment nous pouvons vous aider.

Demandes d’essai fréquemment demandées:

Générateurs
Turbines à vapeur et défaillance des turbines à vapeur
Échangeurs de chaleur

Éléments Communs du Système d’Alimentation | Conseil en Énergie

Éléments de Conception	Défis d’Ingénierie	Avantages de la Simulation
Turbines à vapeur	Durée de vie partielle/érosion Temps d’arrêt coûteux pour les équipements défectueux Contraintes thermiques	Determine and then design for likely nucleation and condensation regions Maximize part life through optimizing fatigue/creep trade-offs
Moteurs et générateurs	Besoin de dissiper de grandes charges thermiques avec un minimum de pertes de puissance parasitaires Rapidement réalisé avec le logiciel de simulation d’énergie Ansys Génération d’un signal de tension propre	Déterminez les caractéristiques du générateur avant de créer un prototype physique: Réactance subtransiente Courbe de saturation en circuit ouvert Distorsion harmonique du signal de tension de sortie Transfert de chaleur dans les passages d’air
Équilibre de la centrale électrique	Érosion/corrosion Mauvais rendement Défaillance par fatigue	Maximiser l’efficacité Conception pour une distribution d’écoulement inégale Réduire l’érosion dans les prototypes virtuels
Systèmes de transmission	Les défaillances peuvent affecter des milliers de clients Maintenir les forces de champ électrique dans les spécifications Conception pour des modes de défaillance complexes	Simuler la physique couplée complexe pendant le processus de conception Améliorer la sécurité et la fiabilité

Conseil en Production d’Électricité à Charbon

Alors que les pressions économiques, politiques et environnementales forcent les centrales au charbon à être plus efficaces et plus respectueuses de l’environnement, SimuTech Group peut fournir des logiciels de simulation de la dynamique des fluides d’analyse et de calcul des éléments finis Ansys et des services de conseil pour aider à relever ces défis dans l’industrie de la production d’énergie au charbon.

Contactez-nous pour en savoir plus sur la façon dont nous pouvons vous aider, et consultez les éléments de conception de la production d’énergie au charbon que nous avons eu l’expérience avec ci-dessous:

Brûleurs
Chaudières
Lits fluidisés
Épurateurs
Réduction des NOx
Gazéification
Capture de mercure

Production d’Électricité à Charbon – Services de Simulation Énergétique

Éléments de Conception	Défis	Avantages de la Simulation
Énergie éolienne	Calculs et assurance des charges sismiques Interaction fluide-structure des structures composites légères Optimisation de l’efficacité des turbines et du placement des turbines Conception et analyse de générateur Systèmes de transmission	Analyse simple des vibrations linéaires et non linéaires Intégration avec d’autres outils standard (intégration ASAS avec Flex5) Physique couplée pour un véritable prototypage virtuel Électromagnétique, thermique/structurel, fluide/thermique Optimiser le rendement et le placement de la turbine Prédiction de la vitesse du vent sur un terrain complexe
Énergie hydroélectrique	Conception des turbines Minimiser la séparation des flux dans les conduits sous une large gamme de débits Protection des poissons Éoliennes respectueuses des poissons Optimiser les niveaux d’oxygène Aération Échelles à poissons Conception du barrage Charges sismiques Évaluations de la stabilité structurelle	Comprendre l’impact des effets de l’installation avant le déploiement Optimisez les performances en déterminant les angles d’écoulement d’entrée et de sortie et les schémas de séparation Réduire le nombre de prototypes matériels nécessaires au processus de conception et d’installation de la pompe Permet une étude paramétrique des effets de mise à l’échelle pour ces pompes extrêmement grandes, ce qui n’est pas possible via test, mais simple avec la simulation.</ durée>
Énergie solaire	Charges de vent sur les panneaux et vibrations résultantes La recherche de méthodes de fabrication moins chères Conception pour les charges thermiques Optimisation de l’efficacité	Conception pour minimiser l’interaction fluide-structure avec des prototypes virtuels Simuler et optimiser les méthodes de fabrication Prévoir les charges thermiques pour apporter les améliorations de conception nécessaires avant le prototypage physique Optimiser l’efficacité des échangeurs de chaleur et de la conversion d’énergie pour les systèmes solaires thermiques
Biomasse	Comprendre l’impact des changements de carburant Scorification, encrassement et corrosion Étage de l’air et contrôle des émissions Combustion à grille	La capacité de concevoir des fours pour une variété de combustibles Comprendre les implications de la mise à l’échelle Comprendre les implications de l’étagement de l’air sur les émissions, le transfert de chaleur et les cendres Accès aux modèles de combustion de la biomasse
Piles à combustible	Conception de canal qui optimise la distribution d’oxygène (hydrogène) à la cathode (anode) Gestion de l’eau Contraintes thermiques et conception de la plaque de refroidissement Matériaux Coûts élevés Variation de propriété Limites d’espace	Conception probabiliste dans des prototypes virtuels Conception pour Six Sigma Réduire les prototypes physiques coûteux à l’aide d’une analyse basée sur la physique des premiers principes (électrochimie, écoulement des fluides, transfert de chaleur et de masse, mécanique des structures)

Production d’énergie par Turbine à Gaz

Compresseurs
Chambres de combustion
Turbines
Pièces jointes

Production d’énergie par Turbine à Gaz | Projets de Consultation

Éléments de conception	Défis	Avantages de la simulation
Systèmes d’admission	Buée et refroidissement Fournir une température uniforme au compresseur Assurez-vous de l’évaporation complète du spray Éviter la fatigue du compresseur causée par une distribution non uniforme du débit d’air Givrage des filtres à air	Concevoir avec des prototypes virtuels Calcul du mouvement, de l’évaporation, du mélange et de l’impact thermique de la pulvérisation Simuler les non-uniformités des refroidisseurs ou des réchauffeurs d’entrée
Systèmes d’arbres et d’engrenages	Assurer la stabilité en rotation Éviter les interférences causées par les contraintes induites par la rotation	Prédire les vitesses critiques, le tourbillon, la stabilité, l’excitation de base et les réponses transitoires Intégration transparente entre les outils d’analyse et d’optimisation Y compris la conception pour Six Sigma
Compresseurs	Performances hors conception Éviter les surtensions sur une plage de paramètres de puissance Séparation des flux Vibrations induites par le débit	Comprendre les modes de vibration induits par la rotation et l’écoulement avant de créer des prototypes physiques Extension simple des outils quasi-1D à la physique 3D complète pour affiner la conception Environnement de conception Turbo Étude des caractéristiques de séparation et d’écartement des pointes Effets d’installation
Combusteurs	Optimiser la production d’énergie thermique tout en minimisant les émissions de NOx et de CO Concevoir la doublure et d’autres composants pour une charge thermique appropriée Contraintes thermiques lors de la « mise en scène » ou à charges partielles	Apportez les modifications de conception nécessaires pour maintenir les contraintes de fluage et thermiques dans les limites dans toutes les conditions de fonctionnement w Ansys Energy Simulation Optimisez la combustion et réduisez les niveaux d’émission grâce au prototypage virtuel
Turbines	Refroidir suffisamment les lames sans sacrifier les performances Flexibilité de conception pour les charges de puissance partielle Séparation des flux Vibrations induites par la rotation et l’écoulement Débit de gaz dans les passages d’écoulement secondaires	Conception pour des fluides non idéaux et des effets structurels de séparation, de transfert de chaleur et de refroidissement des pales Flexibilité de connecter l’analyse des passages d’aubes aux passages d’écoulement secondaires et aux effets de refroidissement dans un environnement utilisateur orienté vers la simulation de turbomachines Conception pour la stabilité en rotation
Enceintes acoustiques	Concevoir des systèmes de ventilation pour éviter les mélanges combustibles causés par des fuites de gaz	Améliorer la sécurité et réduire les coûts de conception Tester et améliorer les conceptions de ventilation dans diverses conditions de fuite avant la fabrication

Simulation d’Ingénierie dans l’énergie Nucléaire

Depuis sa création au début des années 1970, les logiciels Ansys FEA et CFD ont été le logiciel de simulation d’ingénierie préféré dans l’industrie de l’énergie nucléaire, car ils fournissent les outils FEA et CFD nécessaires pour répondre aux défis rigoureux de conception, d’ingénierie et de réglementation de l’industrie nucléaire ainsi qu’à des normes telles que ASME NQA-1, Exigences d’assurance qualité pour les applications des installations nucléaires, ASME Boiler & Pressure Vessel Code Section III, Subsection NF and ISO-9001.

Avec son association à long terme avec le logiciel Ansys, SimuTech Group fournit des logiciels FEA et CFD et des services de conseil à l’industrie de l’énergie nucléaire depuis des décennies. SimuTech Group a un programme d’assurance qualité interne développé selon les normes de l’ASME NQA-1. Ce plan d’AQ a été élaboré en préparation d’un grand projet d’analyse des contraintes Div1/Div2 pour un concepteur/fournisseur de 1er niveau d’équipement d’appareils sous pression nucléaires.

Assemblages de combustible
Stockage des déchets
Analyse des accidents
Flux multiphase
Générateurs de vapeur

Projets de Consultation dans l’Industrie de l’énergie Nucléaire

Essai de collision de conteneurs de déchets nucléaires tombant d’un wagon en mouvement
Analyse structurelle du dispositif d’extraction de boues de déchets de plutonium et d’uranium (PUREX): mécanisme d’assemblage de fixation à distance pour l’ajustement par glissement
Asme Section III, Sous-section NB Structural/Thermal Evaluation: Evaluation of steam generator primary head for all plant operating conditions plus seismic
Évaluation de la charge de levage lourd selon la norme ANSI 14.6
Évaluation dynamique des fréquences fondamentales des aubes de turbine
Évaluation des largages des générateurs de vapeur: Détermination des dommages potentiels causés par une défaillance de l’équipement de levage

Éléments de conception	Défis	Avantages de la simulation
Confinement	Déterminer des charges et des réponses sismiques précises Fournir des analyses de sécurité précises aux autorités de réglementation Estimation des risques de rejet d’hydrogène	Évitez la sur-conception en effectuant des analyses sismiques précises Simulation d’accident lorsque les outils 1D sont insuffisants Impact des accidents sur l’intégrité structurelle Mécanique de la rupture Comportement du système de refroidissement d’urgence du cœur Affichage de la capacité de survie aux frappes à réaction Dispersion d’hydrogène dans le confinement
Pompes de liquide de refroidissement	Cavitation Effets d’installation non pris en compte par la conception d’origine Comprendre les performances dans des conditions hors conception (démarrage et accident)	Comprendre l’impact des effets de l’installation avant le déploiement Optimisez les performances en déterminant les angles d’écoulement d’entrée et de sortie et les schémas de séparation Réduire le nombre de prototypes matériels nécessaires au processus de conception et d’installation de la pompe Permet une étude paramétrique des effets de mise à l’échelle pour ces pompes extrêmement grandes, ce qui n’est pas possible via test, mais simple avec la simulation.</ durée>
Récipients sous pression du réacteur	Analyse de sécurité pour un écoulement stratifié complexe Vérification du code pour l’analyse des contraintes en temps opportun	Régulateurs d’alimentation avec prédictions thermohydrauliques pour un large éventail de scénarios APRP Stratification causée par les variations thermiques sur les branches froides Utiliser un outil de conception de récipients sous pression avec des vérifications de code intégrées
Assemblages de carburant	Concevoir pour la sécurité sismique sans sur-concevoir Optimisation du transfert thermique dans les conditions de fonctionnement et LOCA Conception pour les vibrations induites par le débit Limiter le fretting et l’usure du gainage	Réduire le temps de conception et les prototypes physiques grâce à la simulation Design printanier Analyse des vibrations sismiques de l’assemblage Conception des palettes de mélange Simulation de l’interaction fluide-structure
Pressuriseurs	Concevoir un système de génération de vapeur et de refroidissement par pulvérisation pour une réactivité optimale aux changements de pression Temps de conception pour les vérifications de code	Économies de coûts grâce au prototypage virtuel de nouvelles conceptions et au dépannage des unités existantes Transfert de chaleur et changement de phase dû au chauffage Circulation naturelle Répartition par pulvérisation Taux de condensation locaux Conception de navire rapide avec construit
Générateurs de vapeur	Vibration des tubes Analyse des accidents dans des conditions de convection naturelle Conception pour un transfert de chaleur optimal	Réduire les expériences de boucle de test à l’échelle coûteuses et chronophages Etudier et optimiser la sensibilité des vibrations du tube aux conditions d’écoulement Étendre les résultats des tests des conditions expérimentales aux conditions à grande échelle Confirmer les résultats des outils au niveau du système Étudier les effets de l’installation
Systèmes de sécurité passifs	Inexactitude des analyses de sécurité des outils au niveau du système lorsque la circulation naturelle et le mélange sont fondamentaux pour le processus Mise à l’échelle des relations paramétriques du laboratoire à la taille réelle	Acquérir des informations physiques sur les structures d’écoulement pour guider la conception du système de sécurité Générer de nouvelles relations paramétriques à intégrer dans les outils au niveau du système Étendre la prédiction du comportement des conditions expérimentales aux conditions à grande échelle
Réacteurs de génération IV	Modélisation de flux gazeux à haute température (impliquant parfois des réactions chimiques) avec des codes conçus pour l’eau et la vapeur Modélisation de la circulation naturelle et du mélange en 1D Mise à l’échelle des relations paramétriques du laboratoire à la taille réelle	Modéliser la physique des flux complets des réacteurs refroidis au gaz Acquérir des informations physiques sur les structures d’écoulement pour guider la conception du système de sécurité Générer de nouvelles relations paramétriques à intégrer dans les outils au niveau du système Étendre la prédiction du comportement de la coopération expérimentale à la coopération à grande échelleconditions
Stockage et traitement des déchets	Répondre aux exigences réglementaires pour les référentiels et les dispositifs de transport et de stockage Gestion thermique Impacts structurels	Conception et dépannage rentables des périphériques de stockage et des référentiels pour se conformer aux exigences réglementaires Intégrité structurelle lors de l’impact du conteneur Efficacité de refroidissement par convection forcée ou naturelle et conduction Prévisions thermiques des feux de piscine

Conseil en Énergie Renouvelable et Alternative

Les facteurs environnementaux et politiques actuels ont fait de l’industrie de la production d’énergie renouvelable et alternative un marché viable où les nouvelles méthodes et technologies sont en concurrence pour un rôle majeur dans la production d’électricité – maintenant et dans les décennies à venir.

SimuTech Group et Ansys continuent de jouer un rôle important dans le développement de nombreuses nouvelles avancées technologiques dans l’industrie de la production d’énergie renouvelable et alternative.

Projets de conseil SimuTech dans l’industrie de la production d’énergie renouvelable / alternative:

Simulation de DFC CVC pour une convection naturelle résidentielle optimale sur la côte de la Californie
Simulations de processus liées à la fabrication de cellules solaires monocristallins en silicium pour éliminer la fissuration des cellules solaires pendant les opérations de manutention et de cordage

Voir ci-dessous pour certains des principaux défis liés à l’ingénierie de la production d’énergie alternative et comment les experts du groupe SimuTech peuvent utiliser le logiciel Ansys pour résoudre ces problèmes. Contactez-nous à tout moment pour plus d’informations.

Énergie solaire
Hydroélectricité
Énergie éolienne
Piles à combustible
Biomasse

Projets de Consultation sur la Production d’électricité de Remplacement

Éléments de conception	Défis	Avantages de la simulation
Énergie éolienne	Calculs et assurance des charges sismiques Interaction fluide-structure des structures composites légères Optimisation de l’efficacité des turbines et du placement des turbines Conception et analyse de générateur Systèmes de transmission	Analyse simple des vibrations linéaires et non linéaires Intégration avec d’autres outils standard (intégration ASAS avec Flex5) Physique couplée pour un véritable prototypage virtuel Électromagnétique, thermique/structurel, fluide/thermique Optimiser le rendement et le placement de la turbine Prédiction de la vitesse du vent sur un terrain complexe
Énergie hydroélectrique	Conception des turbines Minimiser la séparation des flux dans les conduits sous une large gamme de débits Protection des poissons Éoliennes respectueuses des poissons Optimiser les niveaux d’oxygène Aération Échelles à poissons Conception du barrage Charges sismiques Évaluations de la stabilité structurelle	Comprendre l’impact des effets de l’installation avant le déploiement Optimisez les performances en déterminant les angles d’écoulement d’entrée et de sortie et les schémas de séparation Réduire le nombre de prototypes matériels nécessaires au processus de conception et d’installation de la pompe Permet une étude paramétrique des effets de mise à l’échelle pour ces pompes extrêmement grandes, ce qui n’est pas possible via test, mais simple avec la simulation.</ durée>
Énergie solaire	Charges de vent sur les panneaux et vibrations résultantes La recherche de méthodes de fabrication moins chères Conception pour les charges thermiques Optimisation de l’efficacité	Conception pour minimiser l’interaction fluide-structure avec des prototypes virtuels Simuler et optimiser les méthodes de fabrication Prévoir les charges thermiques pour apporter les améliorations de conception nécessaires avant le prototypage physique Optimiser l’efficacité des échangeurs de chaleur et de la conversion d’énergie pour les systèmes solaires thermiques
Biomasse	Comprendre l’impact des changements de carburant Scorification, encrassement et corrosion Étage de l’air et contrôle des émissions Combustion à grille	La capacité de concevoir des fours pour une variété de combustibles Comprendre les implications de la mise à l’échelle Comprendre les implications de l’étagement de l’air sur les émissions, le transfert de chaleur et les cendres Accès aux modèles de combustion de la biomasse
Piles à combustible	Conception de canal qui optimise la distribution d’oxygène (hydrogène) à la cathode (anode) Gestion de l’eau Contraintes thermiques et conception de la plaque de refroidissement Matériaux Coûts élevés Variation de propriété Limites d’espace	Conception probabiliste dans des prototypes virtuels Conception pour Six Sigma Réduire les prototypes physiques coûteux à l’aide d’une analyse basée sur la physique des premiers principes (électrochimie, écoulement des fluides, transfert de chaleur et de masse, mécanique des structures)