Original title: CFD analýza tepelného zatížení trubkovnice
Translated title: CFD analysis of thermal stress of a tubesheet
Authors: Vince, Tomáš ; Babička Fialová, Dominika (referee) ; Rebej, Miroslav (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2021
Language: slo
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [slo] [eng]
Táto diplomová práca sa zaoberá problematikou viacfázového prúdenia v parnom generátore ako jednou z možných príčin praskania zvarov trubiek a trubkovnice. V úvode práce je spracovaná rešerš popisujúca var a jav dvojfázového prúdenia v technickým aplikáciách, jeho charakteristiky a vlastnosti. Ďalej je spracovaný prehľad dostupných výpočtových viacfázových modelov v programe ANSYS Fluent 2021 R1 a rešerš doposiaľ publikovaných prác zameraných na dvojfázové prúdenie s prítomnosťou varu. Nasleduje popis predmetného kotla, ktorý je súčasťou prevádzky na výrobu kyseliny dusičnej v chemickom podniku DUSLO, a.s., jeho prevádzkových podmienok a detailnejší popis problému riešeného v rámci tejto diplomovej práce. V ďalšej časti práce je popis výpočtového modelu, vrátane popisu geometrie modelu a použitých zjednodušení, výpočtovej siete a okrajových podmienok. Nasleduje popis nastavenia steady state a tranzientných CFD simulácií v programe ANSYS Fluent 2021 R1. Na záver sú uvedené výsledky výpočtu dvojfázového prúdenia, ktoré sú následne diskutované v závere This diploma thesis focuses on the phenomena of multiphase flow in a steam generator as a one of probable causes of tubes and tubesheet weld cracking. In the first part of the work, a research was carried out focusing on the boiling and the phenomenon of two-phase flow in technical applications, its characteristics and properties. The thesis continuous with an overview of available numerical multiphase models in the ANSYS Fluent 2021 R1 and a research of previously published works focused on two-phase flow with the presence of boiling. The research is followed by a description of the particular boiler, which is part of the nitric acid production plant in the chemical company DUSLO, a.s., its operating conditions and a more detailed description of the issue that is being addressed in this thesis. The second part of the work continuous with a description of the computational model, including a description of the geometry of the model and used simplifications, the computational mesh and the description of boundary conditions. Important part is the description of calculation setting of steady-state and transient CFD simulations in ANSYS Fluent. Finally, the results of the two-phase flow calculation are presented and then discussed in the conclusions.
Keywords: ANSYS Fluent; boiler; boiling; CFD; multiphase flow model; steam generator; two-phase flow; volume fraction

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/11012/198041

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-566404


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