|
|
Numerical Modelling of Grate Combustion
Juřena, Tomáš ; Klemeš,, Jiří (oponent) ; Žitný, Rudolf (oponent) ; Hájek, Jiří (vedoucí práce)
The present work is focused on numerical modelling of grate combustion of solid fuels by means of computational fluid dynamics (CFD) methods. Since CFD results from simulations of grate combustion depend on the quality of input data including information on temperature, mass flux and chemical composition of flue gas leaving a fuel bed, the attention is turned to modelling of processes, that take place within the fuel bed on a grate. A great part of the work is devoted to development of a reliable numerical model of packed-bed combustion as it may help improve both results from simulations and knowledge of principles of solid fuel combustion in fixed or moving beds. A one-dimensional transient numerical model of combustion in an experimental reactor is developed and implemented into a computer program called GRATECAL 1.3 with a grapical user interface. A special emphasis is put on the conservativeness property of the model. Therefore, a method for control of mass and energy balance over the system is developed and applied to a series of case studies, which have revealed certain errors in definitions of mass source terms, so that data adopted from literature have been reconciled. The model is used for analysis of propagation of drying and char combustion reaction fronts in a bed of wheat straw particles. It is suggested to include modelling of particle internal porosity change in order to obtain correct reaction zone thickness, if porosity of the bed is allowed to change during combustion. The balance-based method is also used to analyse effects of convergence criteria on mass and energy imbalance of the modelled system. It is found that all the scaled residuals must drop to as low as $10^{-6}$ or lower in order to obtain sufficiently accurate results from in-bed simulations in terms of mass and energy conservation within the packed bed. The second part of the work is devoted to development of a library of user-defined functions for the commercial CFD software ANSYS FLUENT for coupling the bed model with a freeboard model of a real combustion unit in order to specify the boundary conditions indirectly using results from in-bed simulations. The created interface is general enough to be used for a wide range of models of grate furnaces. The presented results contribute to better understanding of numerical modelling of grate combustion, especially in the setup of a numerical model and parameters of solver for the control of the convergence.
|
|
| |
|
|
Preliminary study of the construction of a tram tunnel in Brno
Kuhajdik, Adam ; Janků,, Hynek (oponent) ; Horák, Vladislav (vedoucí práce)
The selection of a suitable tunneling technology within the territory of the town has an essential impact on behaviour of surrounding buildings. The thesis presents basic applicable methods. The selected method is simulated in a mathematical model whose input parameters are defined according to geotechnical investigation and by calculating from cone penetration test. Furthermore, the thesis deals with parametric comparisons of a constructional element in dimensioning, horizontal and vertical shift of this element and simplified comparison of steel and concrete prices. This thesis also contains re – comparison of construction behaviour within a model with real deformations which are measured using an inclinometer in situ.
|
|
|
Numerické modelování přepadu přes nouzové přelivy
Kostelecký, Jiří ; Golík,, Pavel (oponent) ; Zachoval, Zbyněk (vedoucí práce)
Práce se zabývá možnostmi numerického modelování přepadu u vybraných typů nouzových přelivů a prověřuje je v konkrétních lokalitách. Stanovení kapacit vybraných přelivů je v práci uskutečněno pomocí několika metod: výpočtem z rovnice přepadu, jednorozměrnými a dvourozměrnými numerickými modely a fyzikálním modelem. Autor práce ke každé metodě vytvořil parametrické analýzy představující různé hydraulické podmínky, aby bylo možné vyjádřit jejich vliv. Uvedený vliv vyjadřuje porovnáním vypočítaných hodnot s hodnotami změřenými na fyzikálním modelu. Závěrem doporučuje hodnoty všech vstupních součinitelů ovlivňujících výsledky numerického modelování přepadu přes zvolené typy přelivů používané nejčastěji v případě nouzových přelivů.
|
|
| |
|
| |
|
|
Predikce rizika kontaminace podzemní vody při závlaze odpadními vodami
Burešová, Erika ; Sládek, Roman (oponent) ; Kriška-Dunajský, Michal (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou modelování závlahy vyčištěnou odpadní vodou pomocí softwaru HYDRUS 2D. První část práce je literární rešerší odborných informací a poznatků, které mají za cíl seznámit s problematikou využití vyčištěných odpadních vod pro účely závlahy s důrazem na Českou republiku. Následuje přehled důležitých hydropedologických charakteristik půd, teoretický základ numerického modelování pohybu a transportu rozpuštěných látek v půdě a využití softwaru HYDRUS 2D. Praktická část práce navazuje na teoretický základ, ukazuje proces tvorby matematického modelu v prostředí programu HYDRUS 2D, jenž simuluje transport vstupního znečištění v půdním profilu. Vstupními daty pro tvorbu modelů jsou hodnoty naměřené na experimentálním zařízení v lokalitě Dražovice. Práce popisuje kalibraci a následnou aplikaci kalibrovaných modelů pro sledované parametry znečištění NH4+-N, P-PO4-3 a CHSK. Z výsledných modelů je patrné, jakým způsobem, jak rychle a do jakých hloubek se může dostávat specifické znečištění.
|
|
|
Mining and access shaft of the pilot adit with extended launch chamber
Kuhajdik, Adam ; Horák, Vlastimil (oponent) ; Horák, Vladislav (vedoucí práce)
The diploma thesis deals with the design of a mining and access shaft with an extended launch chamber for the Vinohrady exploration adit in Brno. The requirements to be met by this underground work are defined. Based on an analysis of the applicable shaft sinking methods, two implementation procedures have been proposed. The combination of a drilled pile wall with extensive use of jet grouting appears to be preferable. This procedure is further elaborated in 2D and 3D models with static design assessment of the different structural parts and phases. The work further discusses displacements in the modelled environment and displacements on the structure. The static design of the shaft is complemented by a safety analysis of the embryo face of the exploration adit. A bill of quantities of the selected technical solution is also included in this work. The work with numerical models includes a comparison of the results of 2D and 3D models.
|
|
|
Numerické modelování soutoku proudu v rozvětvení tvaru T.
Míčka, Martin ; Šperka, Oldřich (oponent) ; Štigler, Jaroslav (vedoucí práce)
Hlavním cílem této diplomové práce je provedení numerického modelování soutoku proudů v rozvětvení tvaru T pomocí programu Fluent. Modelování je provedeno pro různé poměry průtoků při stacionárním proudění. Z výpočtů jsou, s využitím nového matematického modelu, vyhodnoceny křivky ztrátových koeficientů. Dále je prověřen vliv zvoleného typu sítě v geometrii na výsledky numerického modelování proudění. Geometrie rozvětvení je vytvořena v programu Gambit. Nakonec jsou výsledky získané z numerického modelování porovnány s výsledky získanými při experimentu.
|
|
|
Numerický model formování aerosolů v průběhu spalování biomasy
Chýlek, Radomír ; Lízal, František (oponent) ; Masaryk, Michal (oponent) ; Pospíšil, Jiří (vedoucí práce)
Tato závěrečná práce se zaměřuje na vytvoření numerického modelu pro popis tepelného ovlivnění biomasy s formováním aerosolů. Model vychází z modifikace CPD zesíťovaného (network) modelu a je určen pro simulaci tepelného rozkladu biomasy. Cílem práce bylo ověřit funkčnost modelu a provést jeho komplexní validaci pomocí laboratorních měření. Validace zahrnovala analýzu lignocelulózové biomasy a jednotlivých strukturálních materiálů, které ji tvoří. Výsledky validace potvrdily schopnost modelu simulovat pomalé pyrolýzy s dobrou shodou s experimentálními daty. Provedená rešerše se zaměřila na stanovení složení biomasy a výběr vhodného modelu pro simulaci spalování/pyrolýzy biomasy. V práci jsou také popsány další testované přístupy a vylepšení modelu CPD.
|
host ::
RSS.