|
|
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.
|
|
|
CFD modelování toku partikulárních látek v rotační peci
Slowik, Roman ; Vondál, Jiří (oponent) ; Juřena, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá modelováním toku partikulárních látek v rotačních pecích. K tomuto účelu bylo použito kombinovaného výpočtu CFD a metody diskrétních prvků (DEM). S použitím dostupného výpočtového softwaru (Ansys Fluent) bylo provedeno několik simulací s cílem stanovení střední zdržné doby a pohybu materiálu v rotační bubnové sušárně a porovnání získaných výsledků s hodnotami určenými na základě empirických vztahů. Byl vytvořen regresní model pro odhad střední zdržné doby pro dané provozní podmínky. Rovněž byla provedena zjednodušená citlivostní analýza, v níž byla sledována změna výsledků udávaných modelem na základě modifikace vybraných vstupních parametrů modelu (konstanta tuhosti, průtok vzduchu, velikost částic).
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Příprava nástroje pro inženýrské výpočty
Komiš, Jan ; Hájek, Jiří (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
Předmětem práce je seznámit čtenáře s použitím Pythonu v oblasti inženýrských výpočtů. Práce je rozdělena na teoretickou a praktickou část. Teoretická část seznamuje čtenáře s Pythonem a možnostmi jeho využití ve strojírenské oblasti. Druhá polovina teoretické části práce má za cíl seznámit čtenáře se základním výběrem studijních zdrojů a poskytuje návod, jak nastavit Python z pohledu běžného uživatele. Poslední část práce se zabývá výběrem vhodných knihoven (Scipy, Numpy, Cantera,…) a nastiňuje praktickou ukázkou použití na konkrétních úlohách z oblasti termomechaniky a hydromechaniky.
|
|
|
Simplified flow distribution modelling
Rebej, Miroslav ; Vondál, Jiří (oponent) ; Turek, Vojtěch (vedoucí práce)
The focus of this master’s thesis is modelling of fluid flow in parallel distribution systems where the uniformity of fluid distribution plays an important role. For this purpose, a custom CFD code is presented. The code is written in Java programming language and uses third-party low-level libraries for improved performance. The code is also characterised by certain simplifications that are expected to reduce computational times. The effect of employed simplification measures is evaluated by comparing the results of flow simulations on several geometries with the data yielded by detailed CFD models. The geometries of tube bundles are distinguished by different flow and tube arrangements and also by a different number of tubes.
|
|
|
Počítačové modelování proudění vzduchu v plynovém hořáku
Waloszek, Jan ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na počítačové modelování proudění v hořáku. Hlavním cílem je poskytnout komplexní porovnání výsledků získaných pomocí několika přístupů k modelování, na různých výpočetních sítích a také pomocí různých modelů turbulence. Pro validaci jsou použita experimentální data z měření. Numericky získaná data jsou porovnána mezi sebou navzájem a také s experimentálními daty. Na vypočtená data je také aplikována metoda vlastní ortogonální dekompozice. Největším přínosem této práce je poskytnutí širšího pohledu na modelování vířivého proudění v hořáku a zde dosažené výsledky pomohou k lepšímu porozumění chování jednotlivých modelů pro úlohy tohoto typu a jejich potenciál pro modelování spalování v pecích.
|
|
|
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 Modeling of Turbulent Swirling Diffusion Flames
Vondál, Jiří ; Klemeš,, Jiří (oponent) ; Tuček,, Antonín (oponent) ; Hájek, Jiří (vedoucí práce)
The ability to predict local wall heat fluxes is highly relevant for engineering purposes as these fluxes are often the main results required by designers of fired heaters, boilers and combustion chambers. The aim of this work is to provide reliable data measured by an innovative method for the case of swirling diffusion natural gas flames and consequently utilize the data for validation of Computational Fluid Dynamic simulations represented by commercial solver ANSYS Fluent® 12.1. The subject is a large-scale combustion chamber with a staged-gas industrial type low-NOx burner at two thermal duties, 745 kW and 1120 kW. Attention is paid to the evaluation of boundary conditions via additional measurement or simulation, such as wall emissivity and wall temperature. Several in-house software codes were created for computational support. Remarkable results were obtained for low firing rate where prediction reached accuracy up to 0.2 % in total extracted heat and better than 16 % in local wall heat flux in individual sections. However, for high firing rate the accuracy significantly decreases. Consequently close attention was paid to the confined swirling flow phenomena downstream of the swirl generator. There were identified several problematic points in the prediction capabilities of utilized computationally capable, industry-standard models.
|
host ::
RSS.