|
|
Simplified flow distribution modelling
Rebej, Miroslav ; Vondál, Jiří (referee) ; Turek, Vojtěch (advisor)
Tato diplomová práce se zaměřuje na modelování proudění tekutiny v paralelních distribučních systémech, kde hraje důležitou roli rovnoměrnost distribuce tekutin. Pro tento účel je vytvořen vlastní CFD kód. Kód je napsán v programovacím jazyce Java a používá ke zlepšení výkonu knihovny třetích stran, které se vyznačují přímým přístupem ke hardwarovým a systémovým prostředkům. Kód se také vyznačuje určitými zjednodušeními, u nichž se očekává, že sníží výpočetní časy. Vliv použitých zjednodušujících opatření je vyhodnocen porovnáním výsledků simulací proudění na několika geometriích s údaji získanými z podrobných modelů CFD. Geometrie použitých svazků trubek se odlišují různými uspořádáními toku a trubek a také různým počtem trubek.
|
|
|
Fluid Flow in Nonstandard Process and Power Equipment
Chýlek, Martin ; Babička Fialová, Dominika (referee) ; Turek, Vojtěch (advisor)
Flow distribution has big importance in equipment with limited tube rows because it provides correct operation and sometimes specific flow distribution for technology purposes is needed. This thesis is focusing on flow analysis in these units using computational fluid dynamics (CFD). For analysis of such systems models with varying tube rows and varying perforated segment lengths were created. Analysis showed significant impact of flow manifold layout along with tube layout and number of tubes. Simplified 1D model using static pressure regain coefficient was created which provides much shorter computational times. Comparison of 1D and CFD models was made to determine field of their usage.
|
|
|
Flow Distribution in Equipment with Dense Tube Bundles
Babička Fialová, Dominika ; Jegla, Zdeněk (referee) ; Turek, Vojtěch (advisor)
Significant maldistribution negatively influences performance of equipment containing dense tube bundles and, moreover, it can cause a wide range of operating issues. This thesis therefore focuses on analysis of fluid flow in complete distribution systems via computational fluid dynamics (CFD). Data obtained from simulations carried out using the software ANSYS Fluent were also statistically analysed. Influence of system arrangement, tube bundle parameters and operating parameters on flow distribution non-uniformity and pressure drop was investigated. According to the results, system arrangement is the crucial differentiating parameter in terms of flow distribution as well as pressure drop. Additionally, data obtained via the classical CFD approach were compared with those yielded by a simplified CFD model for three selected distribution systems. Simplified CFD approach can - given its low computational demand - be utilised in optimization algorithms as well as in the course of the initial stage of equipment design process. Furthermore, this thesis discusses a simulation tool which is based on the simplified CFD approach. Although this tool is still being developed, the results it yields are very promising.
|
|
|
New Elements of Heat Transfer Efficiency Improvement in Systems and Units
Turek, Vojtěch ; Klemeš,, Jiří (referee) ; Odstrčil, Miloslav (referee) ; Jegla, Zdeněk (advisor)
Zvýšení efektivity výměny tepla vede k poklesu spotřeby energie, což se následně projeví sníženými provozními náklady, poklesem produkce emisí a potažmo také snížením dopadu na životní prostředí. Běžné způsoby zefektivňování přenosu tepla jako např. přidání žeber či vestaveb do trubek ovšem nemusí být vždy vhodné nebo proveditelné -- zvláště při rekuperaci tepla z proudů s vysokou zanášivostí. Jelikož intenzita přestupu tepla závisí i na charakteru proudění, distribuci toku a zanášení, které lze všechny výrazně ovlivnit tvarem jednotlivých součástí distribučního systému, bylo sestaveno několik zjednodušených modelů pro rychlou a dostatečně přesnou predikci distribuce a také aplikace pro tvarovou optimalizaci distribučních systémů využívající právě tyto modely. Přesnost jednoho z modelů byla dále zvýšena pomocí dat získaných analýzou 282 distribučních systémů v softwaru ANSYS FLUENT. Vytvořené aplikace pak lze využít během návrhu zařízení na výměnu tepla ke zvýšení jejich výkonu a spolehlivosti.
|
|
|
Analysis of Flow Distribution in Systems with Dense Tube Bundles
Babička Fialová, Dominika ; Dohnal, Miloslav (referee) ; Turek, Vojtěch (advisor)
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.
|
guest ::
