Original title: Analýza distribuce toku v systémech s hustými svazky trubek
Translated title: Analysis of Flow Distribution in Systems with Dense Tube Bundles
Authors: Babička Fialová, Dominika ; Dohnal, Miloslav (referee) ; Turek, Vojtěch (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2015
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
U zařízení na výměnu tepla s hustými svazky trubek je potřeba zajistit rovnoměrné rozdělení pracovní látky napříč svazkem, aby se předešlo různým provozním potížím. Tato práce se proto zaměřila na analýzu proudění v trubkovém prostoru těchto zařízení. CFD simulace byly provedeny u sady různých systémů s distribucí do prostředí s konstantním tlakem. Jednotlivé modely se lišily hustotou svazku, jeho velikostí, uspořádáním a průměry jednotlivých trubek. Pracovní látkou byl ve většině případů vzduch, nicméně část modelů byla testována také s vodou. Analýzou dat získaných ze simulací v programu ANSYS Fluent byl dále zkoumán vliv zmíněných parametrů na nerovnoměrnost rozdělení toku a na tlakovou ztrátu ve svazku. Regresní model nezamítl na standardní hladině významnosti hypotézu závislosti nerovnoměrnosti distribuce toku na hustotě a velikosti svazku a plošné hustotě výtoku. V případě tlakových ztrát pak byly zamítnuty všechny parametry kromě plošné hustoty výtoku. Considering heat transfer equipment with dense tube bundles, it is essential to ensure as uniform a fluid distribution into the tubes as possible in order to prevent various operating problems. This bachelor’s thesis therefore focuses on tube-side flow analysis in such equipment. CFD simulations were carried out using a diverse set of flow systems with outflow into a constant-pressure environment. The respective tube bundle geometries differed in densities and sizes, arrangements of the tubes, and tube diameters. Air was used as the working fluid in the majority of the cases, however, some of the simulations were also carried out with water. Data obtained from evaluations in the fluid flow modelling software ANSYS Fluent were further analysed and the influence of the mentioned differentiating parameters on flow distribution non-uniformity and pressure drop was investigated. According to the regression model, the dependence of flow distribution non-uniformity on density and size of the bundle and on mass flow rate per unit outflow area cannot be rejected with the standard significance level. As for pressure drop, the only parameter that was not rejected was mass flow rate per unit outflow area.
Keywords: CFD; dense tube bundle; flow distribution; pressure drop; CFD; distribuce toku; hustý svazek trubek; tlaková ztráta

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/11012/39415

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-597233


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