Original title: Přestup tepla při kondenzaci parovzdušné směsi proudící ve vertikální trubce
Translated title: Heat Transfer during Condensation of Steam-Air Mixture Flowing in Vertical Tube
Authors: Toman, Filip ; Masaryk, Michal (referee) ; Kořista, Milan (referee) ; Pospíšil, Jiří (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2023
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Tato práce pojednává o problematice kondenzace vodní páry v přítomnosti vzduchu jako nekondenzujícího plynu se zaměřením na přestup tepla a hmoty uvnitř vertikální trubky. Úvodní část práce je věnována rešeršní analýze dané problematiky. Pozornost je zaměřena na fyzikálně korektní popis dějů na rozhraní plynné fáze a filmu kondenzátu, dále na zahrnutí vlivu přítomnosti nekondenzujících plynů. Na tomto rozboru byly vypracovány vědecké hypotézy. Následně jsou formulovány cíle disertační práce a jsou představeny metody, kterými jsou cíle disertační práce řešeny. V rámci hodnocení dat byl vytvořen analytický model umožňující kvantifikaci přestupu tepla a hmoty pro měřené stavy. Tento model byl užit pro testování variací výpočtových vztahů publikovaných různými autory v odborné literatuře. Matematické řešení je doplněno o realizovaná experimentální měření kondenzačního součinitele přestupu tepla a celkového součinitele přestupu tepla uvnitř trubky při kondenzaci parovzdušné směsi ve vertikálních trubkách tří průměrů, konkrétně 16, 20 a 26 mm. K závěru práce je vybrána nejvhodnější kombinace již publikovaných analytických vztahů a je provedena v rámci zpřesnění její modifikace pomocí regresní analýzy. Na závěr práce je představen zjednodušující matematický popis kondenzačního děje, na jehož základě je provedena bezrozměrná regresní analýza pro popis Nusseltova čísla pro přestup tepla uvnitř trubky jako funkce jiných podobnostních čísel. This thesis deals with the problem of condensation in the presence of non-condensable gases with a focus on heat and mass transfer inside a vertical pipe. The introductory part of the thesis is dedicated to the research analysis of the given issue. The attention is focused on the physically correct description of the events at the interface of the gas phase and the condensate film, as well as on the inclusion of the influence of the presence of non-condensable gases. Scientific hypotheses were developed based on this analysis. Subsequently, the objectives of the dissertation are formulated and the methods by which the objectives of the dissertation are solved, are presented. As part of the data evaluation, an analytical model was created enabling the quantification of heat and mass transfer for the measured conditions. This model was used to test variations of computational relationships published by various authors in the literature. The mathematical solution is supplemented by realized experimental measurements of the condensation coefficient of heat transfer and the total coefficient of heat transfer inside the pipe during the condensation of the steam-gas mixture in vertical pipes of three diameters, namely 16, 20 and 26 mm. At the end of the thesis, the most suitable combination of already published analytical relations is selected and is carried out as part of its refinement, using regression analysis.
Keywords: Condensation; flow; heat transfer; shear stress; vertical tube; Kondenzace; proudění; přestup tepla; smykové napětí; vertikální trubka.

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/11012/212502

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-530739


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