|
|
Dynamická analýza válcových komínů stojících za sebou
Harazim, Petr ; Kanický, Viktor (oponent) ; Salajka, Vlastislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá odezvou ocelové konstrukce komína na zatížení větrem. V souladu s dostupnou výkresovou dokumentací byl sestaven podrobný výpočtový model s využitím metody konečných prvků. Nově realizovaná kolona byla postavena již vedle stávajícího komína, tudíž se dá předpokládat, že se tyto stavby budou navzájem ovlivňovat. V práci je podrobně zpracována problematika aerodynamické a aeroelastické stability staršího ocelového komína s využitím programu ANSYS CFX. Zejména jevy odtrhávání vírů v rezonanci s vlastní frekvencí kmitu konstrukce. Zhodnocení stavby obsahuje posouzení pevnosti a výchylek konstrukce. Výpočty jsou zpracovány v souladu s platnými normativy ČSN EN.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Zpětný ventil
Nehybová, Petra ; Závorka, Dalibor (oponent) ; Klas, Roman (vedoucí práce)
V diplomové práci jsou uvedeny nejpoužívanější konstrukce zpětných armatur. Dále je popsán princip fungování, možnost využití, jejich vlastnosti a problémy spojené s chodem. Na základě dynamické simulace v CFD softwaru je popsán pohyb kuželky zpětného ventilu v kapalině.
|
|
|
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.
|
|
| |
|
|
Aplikace rychlostní sondy se žhavenými drátky při měření rychlostního pole za automobilovou vyústkou
Šíp, Jan ; Tuhovčák, Ján (oponent) ; Lízal, František (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výzkumem proudění před benchmarkovou automobilní vyústkou. Pomocí termoanemometrie bylo detailně změřeno rychlostní pole v prostoru před vyústkou a vypočtena intenzita turbulence. Byla také provedena numerická simulace proudění vzduchu z vyústky pomocí programu STAR-CCM+. Dále byl zkoumán vliv okolních ploch simulujícími reálné prostředí automobilu na proudění vzduchu z vyústky. Diplomová práce obsahuje výpočet nejistot měření. Smyslem práce je získání komplexních dat o rychlostním poli a jejich následné využití k validaci numerických simulací.
|
|
|
Analýza konstrukce turbínové skříně z hlediska úniku tepla
Diakov, Jakub ; Lošák, Petr (oponent) ; Vlach, Radek (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá posouzením použitelnosti topologické optimalizace programu Ansys Workbench v kombinaci s termo-mechanickou únavou a nelineárním modelem materiálu turbínové skříně. V první části práce je provedena rešerše, která slouží k pochopení a teoretickému podložení praktické části. V rešeršní části je nejprve odůvodněn hlavní cíl práce, kterým je snížení úniku tepla z výfukových plynů, z důvodu dřívějšího zpracování spalin a nižší produkce emisí. V druhé kapitole rešerše je rozebrána konstrukce a funkce turbodmychadla z hlediska geometrie komponent, jejich výroby a použití. Následující kapitola se zabývá rozborem energetické a teplotní bilance turbodmychadla. V této kapitole jsou uvedena zásadní zjednodušení výpočetního problému, která jsou uplatněna v praktickém příkladu. V kapitole je dále rozebrána termo-mechanická únava, rozdělení oblastí únavy a přístupy pro predikci životnosti. Poslední kapitola rešeršní části se zabývá vybranými výpočetními oblastmi a jejich teoretickým základem. Je zde rozebrána analýza mechaniky tekutin a vybrané metody topologické optimalizace, které jsou dostupné ve zvoleném výpočetním programu. Na rešeršní část navazuje praktická část, ve které je řešen multifyzikální příklad optimalizace turbínové skříně z hlediska úniku tepla, která je vystavena termo-mechanické únavě. Praktická část, složená z několika kroků, vychází z analýzy proudění CFD, která je použita k získání teplotní podmínky pro výpočet transientní teplotní analýzy. Z vázané transientní teplotní analýzy je použito prostorové teplotní pole, které v důsledku roztažnosti materiálu způsobuje nehomogenní napjatost na turbínové skříni. Samostatná kapitola praktické části je věnována použitelnosti topologické optimalizace na odlišné typy úloh. Součástí této kapitoly je navržení metodiky pro stanovení napěťového omezení zvoleného typu topologické optimalizace. Předposlední kapitola v praktické části je věnována topologické optimalizaci turbínové skříně na základě předchozí deformačně napěťové analýzy a stanoveného omezení. V poslední kapitole je po úpravách geometrie provedena validace optimalizovaného tvaru skříně. Validace je provedena z hlediska ustálené teploty výstupních spalin, rychlosti ohřevu optimalizované geometrie a porovnání živostnosti z hlediska termo-mechanické únavy. Na konci práce jsou navrženy a diskutovány závěry, prostor pro zlepšení a možné navázání v dalším výzkumu.
|
|
|
Řešení nestacionárního pohybu tělesa v proudící kapalině
Zbavitel, Jan ; Kozák, Jiří (oponent) ; Fialová, Simona (vedoucí práce)
Práce se věnuje výpočtovému modelování proudění mechanickou srdeční chlopní. Úvodní část obsahuje rešerši na negativní dopady implantace umělých chlopní i dosavadní přístupy používané při jejich modelování, následuje podrobný rozbor dynamické sítě a řešení CFD úlohy pomocí open-source knihovny FOAM-extend. Součástí práce je zhodnocení tvarových modifikací na vznik nestabilit proudu a průběh silových účinků.
|
|
|
2-D externí aerodynamika tělesa nestandardního tvaru
Mohyla, Daniel ; Gal, Pavel (oponent) ; Dohnal, Miloslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zaměřuje na analýzu jevu proudění kapaliny kolem válcové tyče v 2-D prostoru za využití metodiky výpočtové dynamiky tekutin (CFD) s populárními modely turbulence k- SST and k- SSTSAS. První část této práce je úvodem do problematiky o obtékání těles proudem kapaliny a uvedení pojmu CFD. V této části jsou popsané jevy jako odtržení mezní vrstvy od tělesa, modelování turbulence a popis různých modelů turbulence. Druhá část pojednává o nastavení výpočetní domény simulace uvnitř open source softwaru OpenFOAM a získaných výsledcích z domény. Poslední část se věnuje diskuzi o dosažených výsledcích a jsou porovnána s experimentem.
|
host ::
RSS.