|
|
Prediction and experimental evaluation of the performance of a Z-type distribution system
Polcsák, Jakub ; Rebej, Miroslav (oponent) ; Babička Fialová, Dominika (vedoucí práce)
The purpose of this work was to find a suitable calculation method for predicting the function of distribution systems in the design calculations of process and energy equipment. In particular, it aimed at describing the distribution of the working fluid flow in a dividing distribution system and a combined Z-type distribution system (with nozzles located parallel to opposite sides of the system). Analytical and CFD calculation tools validated by data from the performed physical experiments were used in this work. In the CFD method, the prediction of the dividing flow was performed for full 3D and simplified 2D geometry of Z-type distribution systems. The carried-out analyzes show that the prediction of the distribution system function obtained by both analytical and numerical approaches is accurate enough. The relative difference between the experimental and computational relative standard deviations did not exceed 9 %. The main disadvantage of 3D CFD analysis, especially concerning the purpose of the intended application, i.e., the inclusion of a distribution model in a complex modeling system for the initial design of heat transfer equipment, was the extremely long computational time. Analytical models appear to be a reasonable compromise between the accuracy of the flow distribution prediction and the computational times.
|
|
|
Moderní technologické prvky pro trubkové výměníky tepla
Plánková, Tereza ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je seznámení se s moderními technologickými prvky používanými v současnosti u trubkových výměníků tepla se svazkem trubek v plášti v trubkovém a mezitrubkovém prostoru, provedení tepelně-hydraulického výpočtu vybraných prvků a porovnání tepelně-hydraulických vlastností s klasicky používanými konkurenčními technologickými prvky. Práce se zabývá především přepážkami typu EM baffle v mezitrubkovém prostoru a pasivními vířiči typu zkroucený pásek (a jeho úpravami) a vinutý drát v trubkovém prostoru. Teoretická část je zaměřena na seznámení s klasickými technologickými prvky u trubkových výměníků tepla a se základními tepelně-hydraulickými výpočty, praktická pak na seznámení se s moderními prvky a tepelně-hydraulický výpočet vybraných prvků. Tyto výpočty jsou poté porovnány s výsledky tepelně-hydraulického výpočtu podobných prvků.
|
|
|
Analýza tepelných ztrát provozovaných výměníků tepla
Sýs, Tomáš ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá výpočtem a analýzou tepelných ztrát provozovaných výměníků tepla používaných pro potravinářské aplikace. V úvodní části práce je představena problematika tepelných výměníků, jejich využití a členění podle základních kritérií, a také problematika jejich izolace, která je doplněna o výčet nejčastěji používaných druhů tepelné izolace. V druhé části práce je představeno zadání a popis řešeného průmyslového případu a je zde prezentována rovněž poskytnutá výkresová dokumentace a naměřená vstupní data nezbytná pro výpočet tepelných ztrát. V poslední části práce je představen použitý postup stanovení ztrátového tepelného toku výměníkové konstrukce, dosažené výsledky a jejich diskuse.
|
|
|
Užití moderní softwarové podpory v projekční praxi procesního inženýra
Zajíc, Jonáš ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na představení a aplikační využití softwaru PDMS v oblasti projektování procesních potrubí. V práci je praktickým způsobem zpracován úvod do obsluhy a užití tohoto softwaru a následně na dílčích řešených případech z projekční praxe jsou názorně ukázány výhody tohoto softwaru jako uznávaného podpůrného projekčního programového systému. Konkrétní přínos nasazení softwaru PDMS v projekční praxi je potom v práci demonstrován ekonomickým vyhodnocením dvou vybraných průmyslových případů projekční optimalizace procesního potrubí řešených s podporou tohoto softwarového systému. Součástí diplomové práce je rovněž, na konkrétním příkladu rekonstrukce kotelny, představení nových rozšiřujících možností a aktuálních trendů u těchto podpůrných projekčních softwarových systémů, konkrétně užití skeneru a podpory softwaru Everything3D.
|
|
|
Projekční návrh procesního potrubí
Motyka, Ondřej ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce popisuje jednotlivé náležitosti a úkony, které musí projektant či konstruktér při navrhování potrubní trasy pro procesní zařízení správně a vhodně navrhnout. V první části se bakalářská práce soustřeďuje na teoretické poznatky a znalosti, potřebné k návrhu funkční potrubní trasy pro procesní zařízení. Detailněji popisuje zákonitosti vedení potrubí, s tím související například uložení potrubí, teplotní dilatace, koroze a izolace potrubí. Praktická část se zabývá jednotlivými kroky při řešení dílčího projektu dle zadání inženýrské organizace a tvorbou výkresové dokumentace za pomoci dostupného softwaru. Cílem je popsat postup při práci s tímto softwarem a následně použít tyto znalosti při praktické tvorbě návrhu potrubní trasy.
|
|
|
Stanovení tepelného výkonu ohřevné trubkové pece
Slowik, Roman ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Zpracování a aplikace nové alternativní metody výpočtu tepelného výkonu procesních trubkových pecí, publikované v časopise Chemical Engineering Research and Design, je hlavním cílem této práce. Alternativní metoda je zpracována ve vhodném výpočtovém prostředí a vytvořený výpočtový nástroj je následně aplikován na zadané průmyslové případy procesních trubkových pecí. Je provedeno posouzení přesnosti nové alternativní metody na základě srovnání obdržených výsledků z řešených průmyslových případů s dostupnými výsledky z komerčních simulačních softwarů.
|
|
|
Efektivní využití odpadního tepla pomocí intenzifikace tepelného zařízení
Cejpek, Ondřej ; Babička Fialová, Dominika (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou využití odpadního tepla. V teoretické části jsou rozebrány možné zdroje odpadního tepla, jeho členění a využití a dále jsou zde popsány standardní zařízení na jeho využití, tedy výměníky tepla. V posledním oddílu teoretické části jsou popsány možné metody intenzifikace tepelného zařízení. Praktická část se zaměřuje na návrh výměníku tepla s hladkými trubkami a trubkami žebrovanými plnými žebry a segmentovými žebry. Jsou zde popsány vztahy a postupy pro výpočet a návrh těchto výměníků tepla. Závěrem práce je provedena volba nejvhodnější varianty pro zadaný průmyslový případ.
|
|
|
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.
|
|
|
Distribuce toku v zařízeních s hustými svazky trubek
Babička Fialová, Dominika ; Jegla, Zdeněk (oponent) ; Turek, Vojtěch (vedoucí práce)
Silná nerovnoměrnost toku nepříznivě ovlivňuje výkon zařízení s hustými svazky trubek, navíc může vést k řadě provozních potíží. Tato práce se proto zaměřila na analýzu proudění tekutin v kompletních distribučních systémech pomocí výpočetní dynamiky tekutin (CFD). Data získaná ze simulací v programu ANSYS Fluent byla dále statisticky analyzována. Zkoumán byl vliv uspořádání systému, parametrů trubkového svazku a provozních parametrů na nerovnoměrnost distribuce toku a tlakovou ztrátu. Ze simulací vyplývá, že z hlediska distribuce toku i tlakových ztrát je uspořádání systému zcela zásadní charakteristikou. Data získaná pomocí klasických CFD výpočtů byla dále porovnána s výsledky zjednodušeného CFD modelování u tří vybraných distribučních systémů. Zjednodušené CFD modely lze vzhledem k jejich výrazně nižší výpočtové náročnosti využít v optimalizačních algoritmech nebo také při řešení úvodní fáze návrhu zařízení. Práce dále popisuje vyvinutý simulační nástroj, který je založen na zjednodušeném CFD modelování. Tento je sice stále ve fázi vývoje, ale výsledky jsou velmi slibné.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.