|
|
Design optimization of packed bed for thermal energy storage
Krist, Thomas ; Charvát, Pavel (referee) ; Klimeš, Lubomír (advisor)
Tato diplomová práce se zabývá tématem výměny tepla v zásobníku tepla typu ”packed bed”. Cílem je popsat přenos tepla v zásobníku tepla obsahující kamínky malých průměrů, skrz který proudí horký vzduch. Toto je modelováno v prostředí MATLAB. Na začátku je krátký úvod do problematiky zahrnující ukládání tepla a jeho možné využití. Dále je uveden krátký přehled o základech přenosu tepla, typech přenosu tepla a termofyzikální vlastnosti systému vzduch-kámen. Ve třetí kapitole je představen zásobník tepla typu ”packed bed” a rozličné modely a dané podmínky jsou vysvětleny. Další kapitola se zabývá s numerickými metodami, převážně s metodou konečných diferencí použitou v této práci. Pátá kapitola se zaměřuje na obecnou optimalizaci daného problému přenosu tepla. Populačně založený metaheuristický optimalizační algoritmus zvaný Genetický algoritmus je popsán. Sestavení modelu je ukázáno v šesté kapitole, stejně jako prezentace výsledků získaných z programu MATLAB. V poslední kapitole je pak diskutován závěr a doporučení.
|
|
|
Experimental support for the development of specific integrated equipment
Hrbáček, Jiří ; Jegla, Zdeněk (referee) ; Kilkovský, Bohuslav (advisor)
Regenerative heat exchangers are used in a wide range of industries and in the technical equipment of buildings. These heat exchangers play an important role in saving thermal energy and removing volatile organic compounds from flue gases. The theoretical part of the work deals with the division of regenerative exchangers into rotary and switching exchangers and the possibilities of their use. These types of heat exchangers are used in many applications, e.g. as a heat exchanger using waste heat to preheat the process gas (regeneration layer), or as catalysts to accelerate the reaction required to remove volatile organic compounds (catalytic layer), or as integrated equipment where both the regeneration layer and the catalytic layer. The aim of the diploma thesis is experimental support in the development of a computer program for the design of a specific integrated device. The program allows the calculation of the regeneration and catalytic bed, or both beds simultaneously, i.e. integrated equipment. The diploma thesis deals with the support of a mathematical model for the calculation of the regeneration bed. Pressure loss and heat transfer play an important role in the selection and subsequent calculation of a suitable bed. To calculate them, it is possible to find more available computational relationships that differ significantly in their accuracy. It is therefore necessary to select the most suitable ones for the computational model. The practical part of the work then deals with research, analysis, and assessment of the suitability of methods used to calculate pressure losses based on a comparison with the values measured on experimental equipment. Subsequently, the work deals with computational methods for determining the heat transfer coefficient of the packed bed. A significant part of the practical part deals with the modification of the experimental equipment for the verification of computational relations for the determination of heat transfer with measured data.
|
|
|
Experimental support for the development of specific integrated equipment
Hrbáček, Jiří ; Jegla, Zdeněk (referee) ; Kilkovský, Bohuslav (advisor)
Regenerative heat exchangers are used in a wide range of industries and in the technical equipment of buildings. These heat exchangers play an important role in saving thermal energy and removing volatile organic compounds from flue gases. The theoretical part of the work deals with the division of regenerative exchangers into rotary and switching exchangers and the possibilities of their use. These types of heat exchangers are used in many applications, e.g. as a heat exchanger using waste heat to preheat the process gas (regeneration layer), or as catalysts to accelerate the reaction required to remove volatile organic compounds (catalytic layer), or as integrated equipment where both the regeneration layer and the catalytic layer. The aim of the diploma thesis is experimental support in the development of a computer program for the design of a specific integrated device. The program allows the calculation of the regeneration and catalytic bed, or both beds simultaneously, i.e. integrated equipment. The diploma thesis deals with the support of a mathematical model for the calculation of the regeneration bed. Pressure loss and heat transfer play an important role in the selection and subsequent calculation of a suitable bed. To calculate them, it is possible to find more available computational relationships that differ significantly in their accuracy. It is therefore necessary to select the most suitable ones for the computational model. The practical part of the work then deals with research, analysis, and assessment of the suitability of methods used to calculate pressure losses based on a comparison with the values measured on experimental equipment. Subsequently, the work deals with computational methods for determining the heat transfer coefficient of the packed bed. A significant part of the practical part deals with the modification of the experimental equipment for the verification of computational relations for the determination of heat transfer with measured data.
|
|
|
Design optimization of packed bed for thermal energy storage
Krist, Thomas ; Charvát, Pavel (referee) ; Klimeš, Lubomír (advisor)
Tato diplomová práce se zabývá tématem výměny tepla v zásobníku tepla typu ”packed bed”. Cílem je popsat přenos tepla v zásobníku tepla obsahující kamínky malých průměrů, skrz který proudí horký vzduch. Toto je modelováno v prostředí MATLAB. Na začátku je krátký úvod do problematiky zahrnující ukládání tepla a jeho možné využití. Dále je uveden krátký přehled o základech přenosu tepla, typech přenosu tepla a termofyzikální vlastnosti systému vzduch-kámen. Ve třetí kapitole je představen zásobník tepla typu ”packed bed” a rozličné modely a dané podmínky jsou vysvětleny. Další kapitola se zabývá s numerickými metodami, převážně s metodou konečných diferencí použitou v této práci. Pátá kapitola se zaměřuje na obecnou optimalizaci daného problému přenosu tepla. Populačně založený metaheuristický optimalizační algoritmus zvaný Genetický algoritmus je popsán. Sestavení modelu je ukázáno v šesté kapitole, stejně jako prezentace výsledků získaných z programu MATLAB. V poslední kapitole je pak diskutován závěr a doporučení.
|
guest ::
