|
|
Výpočet tepelného toku během varu kapaliny – aplikace pro chlazení spalovací komory
Földváry, István ; Pačíska, Tomáš (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
Na Ústavu procesního a ekologického inženýrství se nachází dvouplášťová vodou chlazená spalovací komora, jenž slouží pro testování hořáků. Z tohoto důvodu je její účinné chlazení zvlášť podstatným problémem. Zároveň je nutné zajistit přesné měření tepelných toků odebraných chladicí vodou. Z toho vychází hlavní cíl zadané bakalářské práce - výpočet nejmenšího množství chladicího média potřebného pro bezpečný provoz komory. Byla provedena souhrnná rešerše mechanismů přenosu tepla, ve které jsou uvedeny také výpočtové vztahy nezbytné ke zvládnutí zadaných cílů práce. Jsou zde popsány základní charakteristiky fázových proměn s důrazem na podrobný rozbor mechanismů varu a vypařování. Ve výpočtové části byla ověřena přítomnost varu na vnitřním plášti. Zejména pomocí podobnostních kritérií byl poveden výpočet součinitele přestupu tepla, z čehož byla v následujícím kroku určena teplota pláště. Byla provedena kontrola na přítomnost bublinkového varu a určen nejmenší potřebný průtok vody pro jednotlivé sekce komory.
|
|
|
Vývoj modelu kalcinace pro ANSYS Fluent
Anderle, Milan ; Hájek, Jiří (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
Cieľom diplomovej práce bolo vytvoriť model dekarbonizácie vápenca, implementovať ho do CFD nástroja ANSYS Fluent a otestovať na modeli skutočného reaktoru. Žiadaný model vychádzal z predpokladov pre Shrinking Core Model (SCM). Dielčím cieľom práce bolo spísať rešerš z oblasti nekatalytickej premeny látok a rešerš najpoužívanejších matematických modelov pre kalcináciu. Bol použitý výpočet v CFD, vykonaná citlivostná analýza a parametrická štúdia vo Fluente. Za vstupné veličiny boli zvolené údaje o zložení prúdu plynu, teplote, tlaku a hmotnostnom prietoku častíc vápenca. Najprv bol použitý časticový model s názvom Multiple Surface Reactions (MSR), ktorý je štandardnou súčasťou Fluentu. Následne bola napísaná vlastná UDF v programovacom jazyku C, ktorá vychádzala z predpokladov SCM. Výsledky z CFD výpočtu boli porovnané s experimentálnymi hodnotami z dizertačnej práce. Bolo zistené, že MSR je dostatočne presný pre potreby výpočtu, ale zanedbáva vnútro časticovú difúziu CO2 naprieč vrstvou CaO, ktorá pri kalcinácii vzniká za čelom reakcie. S použitím vytvorenej UDF je možné riešiť prúdenie s prebiehajúcou kalcináciou bez nutnosti poznania parametrov Arrheniovej rovnice. Vytvorená UDF zároveň berie do úvahy vplyv vnútro časticovej difúzie CO2 na rýchlosť reakcie.
|
|
|
Computational modelling of a laboratory burner using FLUENT code
Broukal, Jakub ; Vondál, Jiří (oponent) ; Hájek, Jiří (vedoucí práce)
This thesis focuses on comparing various turbulence and chemical models on an exemplar free methane jet issuing into air. First, a theoretical overview of the models is presented followed by CFD (Ansys Fluent) simulations of the flame using the chosen models. As a part of the thesis an experimental measurement is performed and evaluated. Finally, both spectrometric results and Fluent-predicted data are compared.
|
|
|
Hodnocení zanášení potrubí v cementárně
Dorniak, Michal ; Kilkovský, Bohuslav (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
Predložená bakalárska práca sa zaoberá výpočtom tlakových strát v potrubí cementárne a v konečnom dôsledku, jej vplyvom na spotrebu elektrickej energie spalinovými ventilátormi. V úvode práce bola spracovaná literárna rešerš popisujúca princípy a spôsoby fungovania cementárenského priemyslu. V ďalších častiach je pozornosť venovaná výpočtom trecích, odporových súčiniteľov pokrývajúcich rôzne typy prúdenia. Samostatne pre plyn a samostatne aj pre častice. V praktickej časti bol navrhnutý vlastný výpočtový model na výpočet tlakových strát pre všeobecnú konfiguráciu potrubného systému. V závere práce bola zhodnotená závislosť medzi tlakovými stratami a spalinovými ventilátormi.
|
|
|
Flow of combustion air in the burner of a rotary kiln
Dorniak, Michal ; Martykán, Jiří (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
The presented master's thesis focuses on the computational fluid dynamics (CFD) simulation of combustion air within a cement rotary kiln burner and the area immediately behind the burner. The research was conducted in collaboration with the cement plant Českomoravský cement, a.s., facility location Mokrá. The initial sections of the thesis provide an overview of the current state of cement production. The subsequent part discusses the principles and calculations involved in CFD simulations, along with other important parameters necessary for a comprehensive and accurate presentation of the obtained results. The second part of the thesis focuses on the development and meshing of the burner model. Data for creating the model were collected during multiple visits to the cement plant, where real measurements of the burner were conducted. The simulations in this study aimed to comprehensively analyse the detailed behaviour of combustion air. Through these simulations, several areas requiring optimization were identified and subsequently improved. An additional simulation was conducted to evaluate the optimized state. Another significant aspect considered in this thesis is the erosion assessment of the pulverized coal channel. Multiple simulations were performed to determine the areas most affected by erosion. In the final section of the thesis, various approaches to address this issue are suggested.
|
|
|
Využití vodíku jako paliva ve spalovacích procesech
Friedel, Petr ; Brummer, Vladimír (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
První část bakalářské práce se věnuje vodíku jako palivu. Zkoumá jeho kompletní charakteristiku od základních všeobecných informací, procesů výroby, problémů při skladování a dopravě až po oblasti využitelnosti v energetice, se speciálním zamřením na jeho spalování. Druhá část práce je věnována modelování chemických reakcí a tvorbě softwaru určeného k řešení kinetiky hoření. Pomocí tohoto softwaru je simulován a popsán spalovací proces vodíku a paliv obohacených o vodík.
|
|
|
Napěťově-deformační analýza hřídele míchadla s využitím modelování interakce s proudící tekutinou
Zifčáková, Barbora ; Vondál, Jiří (oponent) ; Juřena, Tomáš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá numerickými simulacemi FSI (Fluid Structure Interaction) s použitím softwarů ANSYS Fluent a ANSYS Mechanical. Účelem je vyhodnotit interakci proudící tekutiny s míchadlem v zařízení na propírání vaječných skořápek, jehož hřídel se během provozu zdeformovala. Transientní CFD výpočty zahrnují jednofázové i vícefázové proudění, pro vyšetření vlivu tekutiny na míchadlo je využito jednocestné FSI analýzy. Vyhodnoceny jsou jednak dynamické jevy v kvazi ustáleném stavu systému, tedy při zařízení v plném provozu, jednak při rozjezdu zařízení. Výpočty ukázaly, že vliv sekundární fáze na míchadlo a dynamiku procesu při plném provozu lze považovat za zanedbatelný, zařízení je nejvíce namáháno při rozběhu. V závěru práce jsou rozebrány možné příčiny deformace hřídele a nastíněny možnosti k dalším simulačním výpočtům.
|
|
|
Extrapolation of diagrams of resistance coefficients using virtual experiment
Koreň, Denis ; Vondál, Jiří (oponent) ; Juřena, Tomáš (vedoucí práce)
As a part of pneumatic breaking systems, disc valves are used for very small actuations of the valves, for which no values for pressure losses are found in literature. The correct design shall be made conditional on the total pressure loss of system, a part of which also occurs in the flow of the given valve. The work is initially devoted to a description of the calculation of the resistance coefficient and the characteristics of the physical processes during the flow in the idealized valve. Consequently, design of the model for the flow at the entrance into the valve end at the exit from the valve, including the setting of the simulations in the Fluent, is clarified. An important part of the work are sensitivity tests of the model to Reynolds number, to the model of turbulence and the mesh resolution near the wall. In addition, the results of simulations for various relative scales of the model are compared with experimental data given in the literature. The outputs of the work are the resistance coefficients, which extrapolate the data in the available resources, especially for valves with small relative actuation (h/Dh
|
|
|
Hodnocení zanášení potrubí v cementárně
Dorniak, Michal ; Kilkovský, Bohuslav (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
Predložená bakalárska práca sa zaoberá výpočtom tlakových strát v potrubí cementárne a v konečnom dôsledku, jej vplyvom na spotrebu elektrickej energie spalinovými ventilátormi. V úvode práce bola spracovaná literárna rešerš popisujúca princípy a spôsoby fungovania cementárenského priemyslu. V ďalších častiach je pozornosť venovaná výpočtom trecích, odporových súčiniteľov pokrývajúcich rôzne typy prúdenia. Samostatne pre plyn a samostatne aj pre častice. V praktickej časti bol navrhnutý vlastný výpočtový model na výpočet tlakových strát pre všeobecnú konfiguráciu potrubného systému. V závere práce bola zhodnotená závislosť medzi tlakovými stratami a spalinovými ventilátormi.
|
|
|
Snižování CO2 pomocí řas
Naider, Jakub ; Rebej, Miroslav (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na proces kultivace řas a jejich využití pro snižování emisí oxidu uhličitého. Hlavním cílem práce je hmotnostní a tepelná bilance fotobioreaktoru a návrh řešení regulace teploty. V rámci práce byla vypracována rešerše, která se zabývá jednotlivými typy bioreaktorů a fotobioreaktorů, aktuální situací kolem klimatu a vlivu kultivace mikrořas na emise oxidu uhličitého. V práci je popsán model pro regulaci teploty a přenosu hmoty deskového fotobioreaktoru.
|
host ::
RSS.