|
|
Závěsné tepelné čerpadlo
Foltys, Jan ; Rapta, Patrik (oponent) ; Hejčík, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem a analýzou závěsného tepelného čerpadla typu vzduch/voda, které má potenciál nahradit stávající závěsné plynové kotle v domácnostech. Práce zahrnuje detailní analýzu principů fungování tepelných čerpadel, hodnocení existujících technologií na trhu a návrh nového systému. Práce se zároveň rozšířila o optimalizaci výparníkové komory, jenž je součástí návrhu. V rámci ní byla provedena CFD simulace, experimentální ověření a proveden návrh úprav. Výsledky ukazují, že správně navržené tepelné čerpadlo může být efektivní alternativou k tradičním plynovým kotlům, což přispívá k dekarbonizaci a zlepšení energetické efektivity.
|
|
|
Termoelektrický generátor pro zplyňovací kotel
Kováč, Samuel ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Jecha, David (vedoucí práce)
With growing demands for the full use of the heat that is produced, the effort to use waste heat is also growing. One of the ways to use such heat is the direct conversion of thermal energy into electrical energy. A device called a thermoelectric generator (TEG) is used for this purpose. Nowadays, they are in a rather still developing part of their existence. The limiting factor is the efficiency of the thermoelectric materials known so far. Nevertheless, this technology finds its uses in practice. This work deals with the basic principles of thermoelectric conversion, the materials discovered so far, their efficiency and, last but not least, the application of TEG in a gasification boiler for lump wood. The main idea of the project, carried out in cooperation between BUT and Ecoscroll, is the development of a combustion device that could function without a permanent connection to the electrical network, or the optimization of the electrical input of such a device. The gasification boiler is chosen for the reason that, by its very nature, it requires low electrical power.
|
|
|
Analýza softwarových řešení pohybu částic v proudících tekutinách
Bohuslav, Marek ; Vacula, Jiří (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
Problematika pohybu částic v proudících tekutinách je v automobilovém průmyslu stále více diskutovaným tématem s ohledem na novou emisní normu EURO 7. Požadavky jsou kladeny na částice pocházejících z brzd, otěru pneumatik a výfukových plynů a jejich omezení. K jejich omezení je možné je zachytávat a k tomu je nutné předpovědět chování částic. Chování částic lze simulovat užitím vybraného softwaru, k jehož nastavení je nezbytné porozumět fyzikálním principům proudění. Bakalářská práce nabízí ucelený přehled těchto CFD principů modelování proudění a pohybu částic v tekutině. V druhé části poskytuje práce přehled a analýzu dostupných softwarů vhodných k modelování částicového proudění s příklady jejich praktických použití. Třetí část práce se zaměřuje na demonstraci částicového proudění ve výpočtové simulaci softwaru Ansys CFX, a to konkrétně v simulaci pohybu částic v oleji kluzného ložiska. Tato demonstrace zahrnuje analýzu řešení a přináší užitečné poznatky při vytváření simulace v Ansys CFX.
|
|
|
Vliv rychlostního pole na tvorbu sloupcových vírů
Klement, Jan ; Habán, Vladimír (oponent) ; Štefan, David (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vlivem rychlostního pole na tvorbu sloupcových vírů ve vírovém generátoru. Změna rozložení rychlosti je realizován pomocí vloženého lopatkového kruhu s různým počtem lopatek. V první části je provedena rešerše, kde jsou popsány dosavadní projekty na téma sloupcových vírů, vírových generátorů a metod vyhodnocování dat. V druhé a praktické části je vytvořen lopatkový kruh ve více variantách a následně prováděny simulace na zjednodušené geometrii vírového generátoru v softwaru Ansys Fluent. Cílem této práce je prozkoumat možnou závislost chování sloupcových vírů na počtu vložených lopatek.
|
|
|
Hydraulic turbine diffuser optimization using adjoint solver
Pham, Jakub ; Štefan, David (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
This work deals with the shape optimization of the draft tube of a swirl generator that mimics the runner of a Francis turbine. The optimization is based on the use of the adjoint solver in ANSYS Fluent. The primary objective was to suppress the vortex rope in off-design regimes. An iterative optimization methodology for the adjoint solver was established. The objective function for the adjoint solver was selected with the goal of minimizing swirl around the diffuser axis. A new diffuser design was presented and analyzed, after which a comparison was made between vortex rope behaviour and flow field characteristics inside the new and old diffuser designs. It was found that shape optimization had not resulted in any significant improvement in vortex rope behaviour, with the energy of the vortex rope being only transferred further away from the hub of the swirl generator. Recommendations for future methods of vortex rope mitigation were made at the conclusion of this work.
|
|
|
Calculation of aerodynamic characteristics of a vehicle under yaw conditions
Mračnová, Michaela ; Popela, Robert (oponent) ; Vančura, Jan (vedoucí práce)
This diploma thesis focuses on unsteady CFD simulations of a vehicle with different geometric modifications exposed to side wind. The first part of the thesis deals with the evaluation of the aerodynamic characteristics of the vehicle under static yaw conditions determined by the unsteady calculation methodology and the subsequent validation of the used methodology based on the comparison of the results with experimental data. With use of given methodology, the second part of this thesis focuses on representation of unsteady effects occurring under exposure to atmospheric crosswind.
|
|
|
Multiphase flow simulation of mixing phenomena in a chemical reactor
Novosád Kluknavská, Júlia ; Kožušník, Martin (oponent) ; Klas, Roman (vedoucí práce)
The Present Master Thesis deals with industrial mixing and CFD simulation thereof. The Thesis in qualitative terms covers a theoretical background of mixing processes, i.e. gives general overview of industrial mixers and their purposes, introduces the individual types of impellers and provides the basic recommendations for mixing apparatus geometry assembly. The main part of the Present Thesis is aimed at practical application of CFD simulation in industry. To create a physically correct CFD model it is necessary to validate it by an experiment. Hence, there was designed and performed one. The experiment captured water level shape influenced by vortex flow as well as recorded a dissolution time of solid crystalline matter. The same was simulated by CFD. Final comparison of CFD simulation and experiment resulted in agreement of water level shape and depth. The model for simulating a dissolution phenomenon correlates to the real physical process, but needs to be improved. The Thesis, however, contains description of a suitable way how to proceed to obtain a CFD model which covers dissolution of crystalline substances correctly in physical terms.
|
|
|
Membránové čerpadlo
Veselý, Přemysl ; Dobšáková, Lenka (oponent) ; Pochylý, František (vedoucí práce)
Ústředním cílem této práce je analyzovat výkon membránového čerpadla tak, aby byl schopen provozu za daných podmínek, který v této chvíli nesplňuje. V první části práce byla vytvořena základní rešerše o membránových čerpadlech a o jejich jednoduchém rozdělení, zařazení do objemových čerpadel a historie jejich vývoje. V následující kapitole byla popsána podrobně jejich konstrukce a význam každého dílu stroje. Dále zde bylo provedeno několik základních CFD výpočtů s cílem lokalizovat místa největších hydraulických ztrát. Tyto analytické výpočty byly následně porovnány s praktickými experimenty, z čehož byl vyvozen závěr. V dalším bodě bylo na základě těchto skutečností provedeno několik konstrukčních úprav s cílem pokusit se zlepšit výkon celé soustavy. Poté byla tato konstrukční opatření ještě prozkoumána a vyhodnocena
|
|
|
Influence of Membrane on Airflow in Historical Attic Spaces: The First Principles Study Using CFD Models
Poljak, Michal ; Ponechal, Radoslav ; Krušinský, Peter
This paper conducts an initial analysis of the impact of a vapour permeable membrane on airflow within triangular attic spaces, resembling the shape and dimensions of medieval sanctuaries found in historical rural churches in our region. The first principles study, using Computational Fluid Dynamics (CFD) based on the simulation models, aims to identify potential challenges and research directions regarding how the application of this membrane may affect the microclimatic conditions in the attic spaces and the durability of the historical timber trusses. One significant outcome of the study reveals that on a simulated extremely hot summer day, the application of the vapour permeable membrane reduced airflow by 10 to 15 per cent, thus affecting the overall microclimate in the attic.
|
|
|
Flow simulations approach for flocculation tanks
Idžakovičová, Kristýna ; Bílek, Vojtěch ; Haidl, Jan ; Isoz, M. ; Pivokonský, Martin
Flocculation in water treatment facilities plays a key role in the separation of colloidal inorganic and organic substances. Its optimization leads to a significant increase in its efficiency and savings of operational costs. However, it is currently based on trial-and-error experimental approaches. In this contribution, we focus on flow modeling in stirred flocculation tanks that would, after coupling with a calibrated model of particle aggregation, enable simulationbased flocculation optimization. Despite the abundance of literature on stirred tank modeling, there is no universal agreement on the methodology used to describe turbulence nor on the approach to the computational mesh creation. Consequently, there is no unified methodology for simulations and their validation. To address this, we present a best-practice methodology for economical, yet reliable flow simulations in the said device. This methodology includes the choice of the turbulence model, the approach to the design of a high quality mesh suitable for arbitrary geometries, and results evaluation. It is developed based on an extensive literature review, a multitude of flow simulations using several meshes of progressively higher quality and resolution, and various strategies to converge to steady-state flow conditions. The simulation quality indicators used here involve comparison with the experimental data on fluid velocity, stirrer power output, and flow rate through the impeller zone. Additionally, the resulting flow simulation models are compared using tracer transport simulations, hinting at their potential for coupling with particle aggregation models.
|
host ::
RSS.