|
|
CFD simulace vibrací vyvolaných prouděním
Kubíček, Radek ; Vondál, Jiří (oponent) ; Buzík, Jiří (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zaměřuje na vibrace trubky vyvolané prouděním. Jejím hlavním cílem a přínosem je analýza tuhosti trubky při kontaktu dvou trubek a následné užití obdržených hodnot a závislostí pro CFD simulace vybrané geometrie. Práci lze rozdělit do tří částí. První část se věnuje současnému stavu poznání v oblasti vibrací vyvolaných prouděním. Uvádí základní mechanismy vibrací a metody k jejich potlačení. Druhá část se zabývá stanovením tuhosti trubky o zvolené geometrii a to i při vzniku kolize s jinou trubkou. Závěrečná část demonstruje a vyhodnocuje aplikaci získaných charakteristik v CFD simulacích.
|
|
|
Pokročilé výpočtové metody spalování tuhých paliv
Strouhal, Jiří ; Vondál, Jiří (oponent) ; Juřena, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem této práce bylo vytvořit na základě dostupných teoretických poznatků model termické přeměny tuhého paliva. Toho je dosaženo za pomoci standartních nástrojů obsažených v softwaru ANSYS Fluent v kombinaci s uživatelsky definovanými funkcemi. V úvodu práce jsou nejprve stručně shrnuty základní přístupy k CFD modelování spalování tuhých paliv. Následuje sestavení matematického modelu a dílčích algoritmů výpočtu. Části modelu a model jako celek jsou otestovány na jednoduchých příkladech a následně na modelu experimentálního reaktoru pro analýzu spalování biomasy.
|
|
|
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.
|
|
|
Zdroje vytápění rodinných domů - algoritmus výběru
Reiter, Milan ; Vondál, Jiří (oponent) ; Kermes, Vít (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vytápěním a výběrem zdroje tepla pro rodinné domy. V první kapitole jsou popsány zdroje tepla využívané pro vytápění rozdělené podle druhu paliva. V další kapitole je proveden popis nároků na instalaci zdroje tepla, použití jednotlivých paliv a komínů. V další kapitole jsou popsány nároky na obsluhu zdrojů tepla. Čtvrtá kapitola se zabývá návrhem algoritmu pro výběr zdroje tepla. Jsou zde popsány jednotlivé kroky algoritmu, potřebné k výběru vhodného zdroje tepla. V poslední kapitole je provedena prezentace algoritmu na modelovém rodinném domě. Pro objekt je vybráno šest možných zdrojů tepla. Na závěr je zpracováno ekonomické zhodnocení vybraných zdrojů tepla a z nich vybrán nejvýhodnější zdroj tepla.
|
|
|
Návrh a optimalizace fluidního roštu z hlediska funkčnosti a ekonomiky výroby
Voráč, Petr ; Vondál, Jiří (oponent) ; Nekvasil, Richard (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá fluidní vrstvou, jejími druhy a problémy při její tvorbě. Cílem práce bylo vybrat rošt, který je nejvhodnější jak z ekonomického, tak z technologického hlediska. Celkem jsou v práci srovnávány tři různé fluidní rošty. První rošt byl součástí zadání diplomové práce. Další dva typy pak byly navrženy autorem diplomové práce. Návrhy roštů jsou zde rozpracovány podrobně, to je od fáze návrhu, přes modelování a následnou simulaci v počítačovém programu. Výsledkem simulace je tlaková ztráta, která je porovnána s doporučenými intervalovými hodnotami. V další části práce jsou rošty podrobeny technicko-ekonomické analýze. Výsledkem je rošt, který vyhovuje daným kritériím a při jehož výrobě dochází k výrazné úspoře finančních prostředků.
|
|
|
Náhrada trubkových výměníků tepla v CFD výpočtech proudění
Cacková, Tereza ; Juřena, Tomáš (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá náhradou teplosměnných ploch tepelného výměníku při simulacích v programu ANSYS Fluent. Cílem práce je nalezení zjednodušeného modelu výměníku využitelného pro simulace proudění ve velkých procesních a energetických celcích, kdy není možné detailně modelovat celý výměník. Výpočtové postupy jsou aplikovány na tepelný výměník typu „trubkový svazek“. Diplomová práce se dělí na tři celky. V první části jsou řešeny tlakové ztráty. Jako náhrada za teplosměnnou plochu výměníku se využívá přístup „porézní zóna“. V druhé části je přestup tepla konvekcí a kondukcí přes teplosměnnou plochu výměníku nahrazen pomocí modulu „Heat Exchanger“. Třetí část se zabývá vlivem výměníku na sálavý tepelný tok ve spalinovodu. Popisuje možnosti modifikace sálavého toku i při využití zjednodušeného modelu. Veškeré výpočty vyplývající z použitých metod jsou připraveny ve formě skriptu, jenž exportuje nastavení ve formátu vhodném pro vložení do ANSYS Fluent. Ve všech třech částech DP bylo nalezeno zjednodušení, které nahrazuje plně modelovaný výměník.
|
|
|
Ejektory a jejich využití v průmyslu
Zejda, Vojtěch ; Hájek, Jiří (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce má za cíl seznámit čtenáře s ejektorovými čerpadly. Popisuje jejich princip činnosti, výhody a nevýhody a problematiku jejich použití v různých aplikacích. Hlavní nevýhodou ejektorů je jejich nízká účinnost, a tak je jejich využití možné jen v natolik specifických aplikacích, ve kterých není účinnost rozhodujícím faktorem. Proto jsou dále uvedeny příklady použití různých typů ejektorů v průmyslových procesech. Na těchto příkladech jsou v neposlední řadě demonstrovány všechny obtíže a důvody, proč je pro danou aplikaci výhodnější použít právě ejektor, a nikoli jiný typ čerpadla. Tato práce se dále zabývá návrhovými metodami ejektorů a na ukázkovém příkladě porovnává vhodnost jejich použití. Ukazuje se, že ne všechny metody jsou pro návrhy ejektorů vhodné, neboť velmi záleží na předpokládaném tvaru řešeného ejektoru. Na závěr je porovnána i energetická náročnost ejektoru oproti běžným odstředivým čerpadlům a prokázána energetická nevýhodnost ejektorů.
|
|
|
Optimalizace konstrukce vodou chlazené termočlánkové sondy
Dohnal, Miloslav ; Vondál, Jiří (oponent) ; Hájek, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této práce je vytvořit výpočtový model stávající (běžné) konstrukce vodou chlazené termočlánkové sondy, provést výpočet a vyhodnotit kvalitu chlazení stávající sondy a případně navrhnout konstrukční úpravu pro zlepšení chladícího účinku ve špičce sondy. Ověřit a vyhodnotit konstrukční úpravy dalším výpočtem. Výpočet bude prováděn metodou výpočetní dynamiky tekutin (metoda CFD). Naopak cílem této práce není vytvořit další textovou pomůcku pro studenty zabývající se CFD tématikou. První část práce popisuje význam a historii metody CFD, dále pak se okrajově zmiňuje o principu činnosti termočlánkové sondy a její použití v praxi. V druhé části je práce věnována postupu při řešení úlohy. Popisuje důvod zavedení modelové situace při výpočtu chladícího účinku termočlánkové sondy a výpočtem udává, k jakému typu proudění dochází uvnitř termočlánkové sondy. Dále jsou zde popsány výsledky výpočtů pro několik aproximací postupně zpřesňujících řešení úlohy a výsledné hodnocení kvality chlazení ve špičce sondy stávající (běžné) konstrukce. V závěrečné části se práce zabývá návrhem konstrukčních úprav pro lepší chladící účinek zejména ve špičce sondy, který je ověřen dalším výpočtem.
|
|
|
Měření rychlostních profilů za vířičem
Zejda, Vojtěch ; Hájek, Jiří (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
Hořáky jsou klíčová zařízení procesních pecí, jež významně ovlivňují tvorbu emisí při spalovacím procesu. Pro vývoj moderních low – NOX hořáků je nezbytné znát přesnou podobu proudění, které generuje axiální lopatkový vířič spalovacího vzduchu uvnitř tohoto hořáku. Ke zjištění proudového pole se využívá numerické modelování proudění (CFD). Jedná se o matematický nástroj, jehož predikce je vhodné validovat naměřenými daty. Proto bylo rozhodnuto o experimentálním změření rychlostních profilů vybraných vířičů, jež budou využity pro validaci CFD modelů. Tato práce popisuje všechny úkoly, které bylo třeba vykonat před samotným měřením, a také průběh samotného měření. Pro toto měření rychlosti byla vybrána metoda žárové anemometrie. Vyvstala tak nutnost vytvořit výpočtový programu, který dokázal naměřené data zpracovat. V návaznosti na zvolenou metodu byla sestavena měřicí trať, která využila ke svému účelu i části zařízení zkušebny hořáků. Pro přesné polohování sondy bylo navrženo a zkonstruováno polohovací zařízení, které umí nastavovat sondu do požadované polohy s dostatečnou přesností. Po testovacím měření byla sestavena síť měřicích bodů. Vlastní měření probíhalo dvou - drátkovou sondou a celkem bylo proměřeno pět různých axiálních vířičů. Z důvodu velkého objemu dat, potřeby vlastního nastavení výpočtu a důkladné kontroly nad činností vyhodnocovacího softwaru byly dodány podklady pro tvorbu vlastního softwaru. Pro každý vířič byly vyhodnoceny rychlostní profily a vírová čísla. Na závěr byla získaná data graficky zpracována a vzorově vyhodnocena pro jeden vířič. Z naměřených dat se zjistilo, že v určitých oblastech za vířičem dochází k protisměrnému rotačnímu proudění vzduchu. Dále byly také popsány zjištěné nedostatky, které se v průběhu měření vyskytly, a byla zhodnocena celková nejistota měření. V případě potřeby dalšího měření tak čtenář může získat všechny potřebné znalosti a nástroje, které jsou pro měření rychlostních profilů za vířičem potřeba.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.