Original title: Vliv napnutí příčně obtékaného flexibilního svazku dutých polymerních vláken na tlakové ztráty
Translated title: Effect of a Tension on Pressure Drop Across the Flexible Bank of Polymeric Hollow Fibres in Crossflow
Authors: Kroulíková, Tereza ; Baláš, Marek (referee) ; Dančová,, Petra (referee) ; Hnízdil, Milan (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2023
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Tlakové ztráty jsou, stejně jako tepelný výkon, důležitým parametrem při návrhu tepelného výměníku. Od jejich velikosti se odvíjí také potřebný výkon čerpadla pro dané médium. Z minulého století se zachovalo několik empirických vztahů používaných pro výpočet tlakové ztráty svazku trubek, přes který proudí médium; tyto vztahy jsou ovšem založeny na měřeních prováděných na velkých tuhých trubkách, tudíž nezahrnují flexibilitu tenkých vláken, a hodnoty tlakové ztráty spočítané modelem tak nemusí odpovídat skutečnosti. Tato disertační práce se zabývá tlakovými ztrátami svazku dutých polymerních vláken obtékaných vzduchem, zejména vlivem napnutí takového svazku. Proto byly minimalizovány ostatní možné vlivy, jako je náhodné rozmístění vláken a rozdíly v jejich délce. Pro napínání výměníku tepla z dutých vláken za účelem měření tlakových ztrát bylo vyrobeno speciální zařízení. Byla provedena sada měření, analýza naměřených hodnot a porovnání s empirickými modely. V závěru práce jsou představeny dva návrhy modelu pro dvě geometrie, konkrétně pro výměníky s přesazeným designem a bezrozměrnými roztečemi 2x2 a 2x3. Pressure drop, such as the heat transfer rate, is an important parameter in heat exchanger design. Its values also determine the required pump performance for given medium. Several empirical relationships defined for calculating the pressure drop over a bank of tubes have been preserved from the last century; however, these relationships are based on measurements performed on large rigid tubes, thus, they do not include flexibility of thin fibres, and the pressure drop values calculated by the model might not reflect reality. This dissertation thesis discusses the air-side pressure drop of a bank of hollow polymer fibres, in particular, the effect of the tension in said fibers. Therefore, other possible effects of influence, such as random fiber pitches and fiber length differences, were minimized. A special device was made for tensioning the hollow fibre heat exchanger in order to measure the pressure drop. A set of measurements was performed, and the measured values were analysed and compared to two empirical models. At the end of the thesis, two model proposals for two geometries, namely for heat exchangers with a staggered design and dimensionless pitches of 2x2 and 2x3.
Keywords: crossflow; flexible tubes; heat exchanger; polymeric hollow fiber; pressure drop; pretension of fibers; dutá polymerní vlákna; flexibilní trubky; křížové proudění; předpětí vláken; tlakové ztráty; výměník tepla

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/209130

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-520569


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses