|
|
Design of modular tubular heat exchanger
Marx, Sven ; Turek, Vojtěch (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
The main goal of this thesis is to get acquainted with the process requirements and the design of a cross flow heat exchanger, as well as evaluating the design with the help of simulation software. First the operation conditions for waste heat recovery and general design options are examined and the basic thermal and hydraulic equations are presented. The main part of this thesis concentrates on a modular cross flow tubular heat exchanger proposed for experimental research of the heat recovery and fouling process of the flue gas produced from the combustion of alternative at Brno University of Technology (BUT) at the Institute of Process Engineering (UPI). First the given situation in the testing laboratory is briefly explained. Then the simulation of the proposed heat exchanger design with the software HTRI is described and the results are summarized and compared with the target requirements for the design. The tube-side water flow distribution inside of one of four identical heat exchanger modules is analyzed with the help of CDF software using three different simulation approaches. Two approaches using the k--SST turbulence model and one using the k--Realizable turbulence model are described from generating the CAD model over meshing and setting the boundary condition to running the simulation. In the end the differences between the approaches and results of the flow distribution simulations are discussed.
|
|
|
Nekonvenční využití větrné energie
Zajíc, Josef ; Turek, Vojtěch (oponent) ; Jícha, Jaroslav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá využitím energie větru jako zdroje energie pro výrobu vodíku. V první části jsou popsány typy větrných motorů se zaměřením především na vrtulové větrné motory a jejich konstrukci. Následuje popis problematiky spotřeby elektrické energie závislý na čase a s ním spojená problematika akumulace elektřiny pomocí různých metod. Závěrná část práce je pak věnována statistickému vyhodnocení větrných podmínek, popisu a návrhu zařízení vodíkového hospodářství.
|
|
|
Studie potenciálu integrovaného řešení jednotky „waste-to-energy“
Freisleben, Vít ; Turek, Vojtěch (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem technologických úprav stávající průmyslové jednotky „waste-to-energy“, která slouží k termickému zpracování procesních odplynů obsahujících VOC a CO za vzniku spalin. Hlavním cílem návrhu takových úprav stávající jednotky je zlepšení jejích provozních parametrů s ohledem na ekonomii, ekologii a efektivitu využití tepelné energie. V první části práce byl popsán stávající provoz se všemi významnými procesními parametry. Dále byla identifikována všechna klíčová zařízení sloužící ke zpracování odplynů nebo k využití odpadního tepla. V hlavní části práce je uvedena řada konkrétních úprav stávající jednotky zahrnujících technologii tepelné intenzifikace stávajících výměníků tepla, dále návrh nových a účinnějších výměníků tepla a nakonec zavedení technologie katalytické oxidace za účelem katalytického rozkladu polutantů obsažených v odplynech. Výstupem práce je technické, ekonomické a ekologické srovnání navržených technologických úprav se stávajícím provozem.
|
|
|
Analýza distribuce toku v systémech s hustými svazky trubek
Babička Fialová, Dominika ; Dohnal, Miloslav (oponent) ; Turek, Vojtěch (vedoucí práce)
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.
|
|
|
Aplikace procesního systémového inženýrství
Hrncsjarová, Hana ; Turek, Vojtěch (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na seznámení s moderními technikami a postupy procesního systémového inženýrství pro identifikaci úspor energie. Procesní systémové inženýrství je v tomto případě aplikováno na problematiku sítí tepelných výměníků a za účelem úspory energie je zde řešena jejich rekonstrukce. Pro rekonstrukci výměníkových sítí je popsána aktuální metoda network pinch, která využívá možností matematického programování. Metoda je uvedena v porovnání s vývojově staršími metodami, a to hlavně s PDM. Dále je zpracován postup výpočtu touto metodou a v prostředí softwaru Maple je aplikován na případ rekonstrukce výměníkové sítě v procesu hydrogenační rafinace oleje. Součástí práce je zhodnocení obdržených výsledků včetně diskuze k vlastnostem použité metody.
|
|
|
Parametrický generátor výpočetní sítě trubkového svazku výměníku tepla pro OpenFOAM
Petrů, Martin ; Juřena, Tomáš (oponent) ; Turek, Vojtěch (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o základech výpočetní dynamiky tekutin (CFD), důvodech jeho použití a související nutnosti vytvářet výpočetní sítě. Další část práce se zaměřuje na vyhodnocování kvality výpočetních sítí a stručně na výpočetní metody CFD. Jsou také srovnány dostupné síťové generátory a poskytnut přehled o možnostech tvorby sítí. Dále jsou uvedeny základní informace o softwaru OpenFOAM a jeho možnostech, zejména tvorby sítě pomocí aplikace blockMesh. Následující část práce je věnována popisu vyvinuté aplikace a jejím funkcím pro generování kvalitní výpočetní sítě trubkového svazku výměníku tepla pro software OpenFOAM. V závěru je simulací ustáleného proudění ověřena správnost vytvořené sítě a její dostatečná kvalita.
|
|
|
New Elements of Heat Transfer Efficiency Improvement in Systems and Units
Turek, Vojtěch ; Klemeš,, Jiří (oponent) ; Odstrčil, Miloslav (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Improved heat transfer efficiency leads to decrease in energy consumption which then results in lower equipment operational cost, reduced emissions, and consequently also lower environmental impact. However, common enhancement approaches such as adding fins or tube inserts may not always be suitable or feasible -- especially in case of heat recovery from streams having a high fouling propensity. Since heat transfer rate depends also on flow field characteristics, fluid distribution, and fouling which can all be greatly influenced by the actual shapes of flow system components, several simplified models for fast and accurate enough prediction of fluid distribution as well as applications for shape optimization based on these models were developed. In addition, accuracy of one of the models was further increased by fine-tuning it using data obtained by evaluation of 282 flow systems in the fluid flow modelling software ANSYS FLUENT. The created applications can then be employed during the design of heat exchange units to improve their performance and reliability.
|
|
|
Odpadové hospodářství v ČR
Janík, Prokop ; Turek, Vojtěch (oponent) ; Bělohradský, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá odpadovým hospodářstvím v ČR a způsoby, jak je s těmito odpady nakládáno. Produkce odpadů v dnešní době pevně souvisí s fungováním společnosti. Odpady a veškeré problémy spojené s jejich vznikem a zpracováním jsou ožehavými tématy dnešní doby. To souvisí s vývojem technologií v této oblasti a ekologickou šetrností. Odpady vznikají při výrobě i spotřebě každého produktu a skrývají velké množství surovin a energie. Největší problém tedy spočívá v nalezení způsobu, kterým tyto suroviny a energii zpětně získat a využít.
|
|
|
Tok látek v nestandardních procesních a energetických zařízeních
Chýlek, Martin ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Turek, Vojtěch (vedoucí práce)
Distribuce tekutiny je důležitá v zařízeních obsahujících svazky trubek s omezeným počtem řad, neboť zajišťuje správnou funkci zařízení a někdy je specifická distribuce nutná k zajištění správného fungování technologie. Tato práce se zaměřuje na analýzu toku v takových zařízeních pomocí výpočetní dynamiky tekutin (CFD). Pro analýzu těchto systémů byly vytvořeny geometrické modely s různými počty řad trubek a různě dlouhými perforovanými částmi. Analýza prokázala výrazný vliv uspořádání vtokových a výtokových hrdel spolu s uspořádáním trubek v trubkovém svazku a jejich počtem. Dále byl vytvořen zjednodušený 1D model využívající koeficient nárůstu statického tlaku, který disponuje výrazně kratšími výpočetními časy. Bylo provedeno porovnání výsledků 1D modelu a CFD výpočtů za účelem stanovení odchylky obou modelů a stanovení jejich použitelnosti.
|
|
|
Komplexní přístup k řešení systému nakládání s odpady s využitím recyklačních strojů
Vlček, Zdeněk ; Turek, Vojtěch (oponent) ; Bělohradský, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá tématem komplexního přístupu k řešení systému nakládání s odpady s využitím recyklačních strojů. Práce je rozdělena do pěti kapitol. První kapitola se zabývá odpadem jako ekologickým a ekonomickým problémem. Druhá kapitola se věnuje recyklaci základních druhů odpadů. Kapitola třetí je o legislativě týkající se nakládání s odpady. Čtvrtá kapitola obsahuje srovnání odpadového hospodářství ČR a jiných zemích EU. Pátá kapitola obsahuje vybrané typy strojů využívaných při recyklaci.
|
host ::
RSS.