|
|
Výpočty kondenzátorů páry
Mifek, Roman ; Kilkovský, Bohuslav (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá výpočtovými postupy pro určení součinitele přestupu tepla u kondenzátorů páry. V první části je uveden základní přehled průmyslově využívaných kondenzátorů páry a možný postup pro výběr vhodného typu trubkového kondenzátoru. V další části jsou popsány typy kondenzace a výpočtové vztahy pro určení součinitele přestupu tepla pro různé geometrie trubkových kondenzátorů. V závěrečné části je proveden praktický výpočet kondenzátoru pomocí programu Maple s využitím výše uvedených vztahů. Výsledky získané tímto výpočtem jsou pak porovnány s výsledky získanými profesionálními výpočtovými softwary Chemcad a HTRI.
|
|
|
Faktory ovlivňující sprchové chlazení za vysokých teplot
Chabičovský, Martin ; Čarnogurská, Mária (oponent) ; Hajduk, Daniel (oponent) ; Raudenský, Miroslav (vedoucí práce)
Sprchové chlazení horkých povrchů se v metalurgickém průmyslu využívá při kontinuálním odlévání, válcování za tepla či při tepelném zpracování. Při sprchovém chlazení v metalurgickém průmyslu je voda rozprašována na chlazený povrch tryskami, přičemž dochází k rozpadu proudu vody na kapky. Sprchové chlazení horkých povrchů lze charakterizovat jako nucenou konvekci za přítomnosti varu. Tento fyzikálně komplikovaný děj je ovlivňován mnoha faktory, jako jsou příměsi a nečistoty ve vodě, teplota vody, průtok vody, velikost kapek, dopadová rychlost kapek, teplota povrchu, drsnost povrchu či přítomnost oxidů (okují) na chlazeném povrchu. Dominantní faktor, který ovlivňuje přenos tepla při sprchovém chlazení je průtok vody na jednotku plochy chlazeného povrchu. Ostatní faktory mají menší avšak též významný vliv. Tato práce se zabývá vlivem teploty vody, drsnosti povrchu a přítomnosti oxidů na intenzitu sprchového chlazení. Tyto faktory jsou studovány za pomocí laboratorních experimentů, při nichž je horký ocelový povrch chlazen vodním sprejem. Vliv vrstvy oxidů na chlazeném povrchu je též studován za pomocí numerické simulace. Získané experimentální výsledky jsou vysvětleny na základě teorie a zobecněny za pomocí matematických metod.
|
|
|
Kvantifikace mechanismů hydraulického odstranění okují
Hrabovský, Jozef ; Toman,, Zdeněk (oponent) ; Dobeš, Ferdinand (oponent) ; Horský, Jaroslav (vedoucí práce)
Problematika odstraňování okují je významnou součástí při tváření a tepelném zpracování oceli a ocelových polotovarů. Získáváním nových informací a studiem tohoto procesu je možné zvýšit efektivitu a zlepšit kvalitu povrchů po odokujení. Tato práce je zaměřená na kvantifikaci mechanizmů vysokotlakého hydraulického odstraňování okují a studium samotných chemických sloučenin, ze kterých jsou okuje složeny. K dosažení všech stanovených cílů práce a pro získání komplexního pohledu na odstraňování okují bylo použito několik experimentálních měření a výpočtových analýz. Všechna experimentální měření byla zaměřena na získání dat o zásadních vlivech a parametrech při hydraulickém odstraňování okují. Data získaná z provedených měření byla aplikována pro výpočtové analýzy, které měly za cíl odhalit hlubší souvislosti a potvrdit tak experimentální výsledky. Tuto práci je možné rozdělit na dvě základní části. První část je věnována studiu jednotlivých parametrů hydraulického paprsku. Mezi zkoumanými parametry vysokotlakého vodního paprsku byl součinitel přestupu tepla, impaktní tlak při různých režimech standardního nebo pulzujícího vodního paprsku. Experimentálně změřená data těchto parametrů byla použita pro výpočtové analýzy, které byly zaměřeny na vliv parametrů vodního paprsku na napjatost ve vrstvě okují. Další analýza vodního paprsku byla zaměřena na vliv jednotlivých částí hydraulické soustavy (jako jsou, rozvodní kolektor nebo stabilizátor) na její charakteristiky. Byly zkoumány různé typy kolektorů v kombinaci s různými druhy stabilizátorů a jejich vliv na hodnoty impaktního tlaku. Toto studium bylo podpořeno výpočtovou analýzou proudění uvnitř hydraulické soustavy. Další část této práce byla zaměřena na získání mechanických vlastností okují připravených na vzorcích z běžné konstrukční oceli a na vzorcích připravených z oceli s vyšším obsahem křemíku. Vliv jednotlivých parametrů a charakteristik byl v této práci zkoumán právě na těchto dvou typech oceli. Analýza mechanických vlastností okují byla prováděna pomocí metody tzv. protlačování malých vzorků („Small Punch Test“). Pro získání základních mechanických vlastností jako modul pružnosti, mez kluzu či mez pevnosti byla provedena optimalizace materiálových parametrů na základě změřených dat. Celá tato práce byla prováděna s cílem získat hodnotné a ucelené výsledky o vysokotlakém hydraulickém odstraňování okují a ovlivňujících faktorech i o samotných okujích.
|
|
|
Přestup tepla na skrápěném trubkovém svazku
Copek, Tomáš ; Pospíšil, Jiří (oponent) ; Kracík, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce s názvem Přestup tepla na skrápěném trubkovém svazku se zabývá experimentálním stanovením součinitele přestupu tepla na skrápěném trubkovém svazku. Cílem je naměřit, porovnat a zhodnotit hodnoty a průběhy součinitele přestupu tepla na vnější straně trubky v závislosti na velikosti průtoku skrápěcí kapaliny. Vyhodnocení bude provedena z hlediska velikosti roztečí mezi trubkami, podle typu jednotlivých povrchů a vlivu různých teplotních spádů. Měření probíhalo při atmosférickém tlaku. Teplá voda proudící v trubkovém svazku je ochlazována studenou skrápěcí vodou. Svazek se skládá z deseti trubek, umístěných horizontálně pod sebou, s hladkým, rádlovaným nebo pískovaným povrchem. Rozteče na trubkách se pohybují od 15 do 30 mm. Pro každou rozteč je provedeno měření o dvou teplotních spádech 15-40 a 15-45 (15°C je teplota vody skrápěcí kapaliny v distribuční trubce; 40°C nebo 45°C je teplota vody na vstupu do trubkového svazku).
|
|
|
Denní starty parních turbín a jejich dopad na životnost turbíny
Štěpánová, Lenka ; Kracík, Petr (oponent) ; Fiedler, Jan (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou parních turbín, které je nutno každý den najíždět z důvodu nestálého charakteru energetického zdroje. První část práce je zaměřena na současné trendy, které způsobily stále rostoucí poptávku po parních turbínách navržených na denní starty. Je zde popsán proces najíždění parní turbíny a teorie přenosu tepla, díky které byl vytipován seznam kritických míst parní turbíny a návrhy technických opatření s ohledem na kritická místa. Práce je zakončena zhodnocením životnosti příruby turbínové skříně jako jedné z kritických částí a návrhem výpočtu najížděcího času parní turbíny.
|
|
|
Vytápění bytového domu
Zajíček, Václav ; Vendlová, Lucie (oponent) ; Topič, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce je složena ze tří částí teoretické, výpočtové a projektové. V teoretické části je řešeno sdílení tepla vedením, prouděním a sáláním. Výpočtová část je zaměřena na celkový výpočet otopné soustavy, aby fungovala plynule a spolehlivě. Jako zdroj tepla jsou navrženy tři plynová kondenzační kotle. Ohřev teplé vody je řešen jako zásobníkový, který má svůj zdroj tepla a to jeden plynový kondenzační kotel. Projektová část obsahuje technickou zprávu a projektovou dokumentaci na stupni prováděcí dokumentace.
|
|
|
Vývoj nových přístupů v odstraňování okují při kontinuální výrobě oceli s využitím vysokotlakého vodního paprsku
Votavová, Helena ; Hloch,, Sergej (oponent) ; Čecho, Ladislav (oponent) ; Pohanka, Michal (vedoucí práce)
Práce shrnuje základní a aktuální poznatky v oblasti odstraňování okují při kontinuální výrobě oceli za tepla s využitím vysokotlakého vodního paprsku a navrhuje další zefektivnění tohoto procesu v průmyslové výrobě. První část práce se zabývá vznikem, strukturou a fyzikálními vlastnostmi okují. Druhá část popisuje samotné principy odstraňování okují s využitím vysokotlakého vodního paprsku. Třetí část se věnuje popisu konkrétních typů experimentů, sloužících ke studiu vysokotlakého vodního paprsku. Čtvrtá část se věnuje popisu provedených experimentů a jejich vyhodnocení a představuje tak těžiště dizertační práce. Je rozdělena na šest sekcí, které samostatně řeší předem definované cíle dizertační práce. První sekce praktické části se zaměřuje na vývoj výšky a struktury okují u ocelí 54SiCr6 a HDT580X. Bylo prokázáno, že výška vytvářených okují roste s časem a teplotou oxidace. Zároveň byla ověřena vrstevnatá povaha vytvářených okují. Druhá sekce zkoumá vliv změny stabilizátoru trysky na fokusaci a rozložení impaktního tlaku trysky. Bylo prokázáno, že lze dosáhnout zvýšení průměrného maximálního tlaku trysky až o 11 %, v závislosti na typu trysky a délce stabilizátoru. Třetí sekce se zabývá analýzou stínografických fotografií struktur vodních paprsků u odkujovacích trysek. V rámci dizertační práce byl vyvinut skript pro analýzu těchto fotografií pomocí adaptivního prahování. Zjištěné poznatky jsou korelovány pomocí regresní analýzy s průměrným součinitelem přestupu tepla. U většiny navržených standardních konfigurací trysek dochází ve výšce válcovaného povrchu k rozpadu vodního proudu na drobné kapky. Čtvrtá sekce se věnuje oblasti překryvu vodních paprsků, především pak oblasti tzv. washoutu, kde je impaktní tlak jedné trysky redukován proudem trysky druhé. Je zkoumán vliv změny tlaku a vzájemného přesazení odkujovacích trysek. Analýza prokázala, že změna tlaku nemá statisticky vliv na procentuální redukci impaktního tlaku v oblasti washoutu. Bylo prokázáno, že pokud je oblast washoutu široká, může docházet ke snížení efektivity odstraňování okují v této oblasti. Pátá sekce navazuje na sekci předchozí a zaměřuje se přímo na oblasti překryvu vodních paprsků. Je zkoumán vliv změny natočení a rozteče páru odkujovacích trysek. Experimenty ukázaly, že malé změny rozteče trysek nemají významný vliv na impaktní tlak a součinitel přestupu tepla. Vliv natočení trysek naopak představoval významný faktor pro efektivitu a homogenitu odkujení povrchu. Poslední sekce se zabývá vlivem rychlosti válcovací tratě na součinitel přestupu tepla při procesu odstraňování okují. S využitím regresního modelu bylo prokázáno, že s vyšší rychlostí válcování dochází ke snížení průměrného součinitele přestupu tepla. Závěr práce shrnuje konkrétní výsledky dizertační práce a jsou navrženy kroky, kterými lze v průmyslu zefektivnit proces odstraňování okují.
|
|
|
Aplikace VBA (Visual Basic for Application) a Maple na problémy procesního inženýrství
Farkač, Daniel ; Jegla, Zdeněk (oponent) ; Kohoutek, Josef (vedoucí práce)
Úkolem diplomové práce Aplikace Visual Basicu a Maple na problémy procesního inženýrství je ukázat možnosti použití těchto programovacích jazyků pro různé inženýrské úlohy. Zejména programovací jazyk Visual Basic for Application (VBA), který je součástí kancelářského balíku MS Office, je v praxi používán velmi málo. Proto je v této práci na doporučení vedoucího práce prof. Ing. Josefa Kohoutka, CSc. řešena komplexní úloha z oblasti návrhu procesních pecí. Konkrétně se jedná o řešení výpočtu přestupu tepla a optimalizaci výšky zvětšených povrchů trubek v konvekční sekci procesních pecí. Celá úloha je zpracována ve VBA a je spouštěna v Excelu. Vytvořený program po zadání vstupních informací jednak vypočte rozměry a tepelný výkon konvekční části pece, ale může také zoptimalizovat výšku zvětšených povrchů v různých částech konvekce a tím minimalizovat investiční náklady.
|
|
|
Výpočtový model chladiče šroubového kompresoru
Šebesta, Petr ; Hejčík, Jiří (oponent) ; Jaroš, Michal (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou výpočtu kompaktního tepelného výměníku při specifických podmínkách. V první části jsou rozebrány způsoby zjišťování termodynamických a látkových vlastností a součinitelů, a taktéž metody výpočtu tepelného výměníku. Ve druhé části je podrobně rozepsán postup výpočtu kompaktního tepelného výměníku. Součástí bakalářské práce je výpočtový model zadaného kompaktního tepelného výměníku vytvořený v programu Matlab-Simulink.
|
|
|
Rozvoj inverzních úloh vedení tepla se zaměřením na velmi rychlé procesy v mikroskopických měřítcích
Bellerová, Hana ; Jaroš, Michal (oponent) ; Dohnal, Mirko (oponent) ; Raudenský, Miroslav (vedoucí práce)
Řešením inverzní úlohy je okrajová podmínka v rovnici vedení tepla. Z její znalosti lze určit teplotní pole chlazeného tělesa. V práci jsou zkoumány způsoby, jak zvýšit přesnost výsledků získaných řešením inverzní úlohy založeném na Beckově sekvenčním algoritmu. Pozornost je zaměřena na děje, při kterých se okrajová podmínka mění velmi rychle, a je tak náročnější ji určit. Je ukázáno, že umístění a typ termočlánku hrají v přesnosti výpočtu zásadní úlohu, dále to je frekvence měření a rozlišitelnost přístroje pro záznam dat z termočlánku. Také nastavení parametrů inverzní úlohy je nutno pečlivě uvážit. Poznatky z teoretické části práce jsou využity v experimentální části, v níž je zkoumána chladicí intenzita při ostřiku ocelového vzorku vodou s nanočásticemi Al2O3, TiO2, Fe a uhlíkovými nanovlákny MWNT o třech různých koncentracích. Experimenty byly provedeny pro tři různé ostřikové vzdálenosti (40, 100, 160 mm), tři průtoky (1, 1.5, 2 kg/min) a dva typy trysek (kuželová a jednopaprsková). Z porovnání s vodou je intenzita chlazení nanokapalinami překvapivě nižší a to až o 30% s výjimkou 1 hm.% uhlíkových nanovláken ve vodě dopadajících na horký povrch ze vzdálenosti 100 mm. V tomto případě bylo dosaženo zvýšení až o 174%. Na závěr jsou vyloženy možné důvody pozorovaného chování nanokapalin.
|
host ::
RSS.