Distribuce toku v zařízeních s hustými svazky trubek
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Silná nerovnoměrnost toku nepříznivě ovlivňuje výkon zařízení s hustými svazky trubek, navíc může vést k řadě provozních potíží. Tato práce se proto zaměřila na analýzu proudění tekutin v kompletních distribučních systémech pomocí výpočetní dynamiky tekutin (CFD). Data získaná ze simulací v programu ANSYS Fluent byla dále statisticky analyzována. Zkoumán byl vliv uspořádání systému, parametrů trubkového svazku a provozních parametrů na nerovnoměrnost distribuce toku a tlakovou ztrátu. Ze simulací vyplývá, že z hlediska distribuce toku i tlakových ztrát je uspořádání systému zcela zásadní charakteristikou. Data získaná pomocí klasických CFD výpočtů byla dále porovnána s výsledky zjednodušeného CFD modelování u tří vybraných distribučních systémů. Zjednodušené CFD modely lze vzhledem k jejich výrazně nižší výpočtové náročnosti využít v optimalizačních algoritmech nebo také při řešení úvodní fáze návrhu zařízení. Práce dále popisuje vyvinutý simulační nástroj, který je založen na zjednodušeném CFD modelování. Tento je sice stále ve fázi vývoje, ale výsledky jsou velmi slibné.
Significant maldistribution negatively influences performance of equipment containing dense tube bundles and, moreover, it can cause a wide range of operating issues. This thesis therefore focuses on analysis of fluid flow in complete distribution systems via computational fluid dynamics (CFD). Data obtained from simulations carried out using the software ANSYS Fluent were also statistically analysed. Influence of system arrangement, tube bundle parameters and operating parameters on flow distribution non-uniformity and pressure drop was investigated. According to the results, system arrangement is the crucial differentiating parameter in terms of flow distribution as well as pressure drop. Additionally, data obtained via the classical CFD approach were compared with those yielded by a simplified CFD model for three selected distribution systems. Simplified CFD approach can - given its low computational demand - be utilised in optimization algorithms as well as in the course of the initial stage of equipment design process. Furthermore, this thesis discusses a simulation tool which is based on the simplified CFD approach. Although this tool is still being developed, the results it yields are very promising.
Significant maldistribution negatively influences performance of equipment containing dense tube bundles and, moreover, it can cause a wide range of operating issues. This thesis therefore focuses on analysis of fluid flow in complete distribution systems via computational fluid dynamics (CFD). Data obtained from simulations carried out using the software ANSYS Fluent were also statistically analysed. Influence of system arrangement, tube bundle parameters and operating parameters on flow distribution non-uniformity and pressure drop was investigated. According to the results, system arrangement is the crucial differentiating parameter in terms of flow distribution as well as pressure drop. Additionally, data obtained via the classical CFD approach were compared with those yielded by a simplified CFD model for three selected distribution systems. Simplified CFD approach can - given its low computational demand - be utilised in optimization algorithms as well as in the course of the initial stage of equipment design process. Furthermore, this thesis discusses a simulation tool which is based on the simplified CFD approach. Although this tool is still being developed, the results it yields are very promising.
Description
Citation
BABIČKA FIALOVÁ, D. Distribuce toku v zařízeních s hustými svazky trubek [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2017.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Procesní inženýrství
Comittee
Ing. Jan Pokorný, CSc. (předseda)
doc. Ing. Zdeněk Jegla, Ph.D. (místopředseda)
RNDr. Petr Žaloudík, CSc. (člen)
Ing. Pavel Seichter, CSc. (člen)
prof. Ing. Petr Stehlík, CSc., dr. h. c. (člen)
Ing. Dušan Vincour, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2017-06-13
Defence
Obhajoba obsahovala:
- provozní potíže
- CFD simulace a statistická analýza dat
- případové studie: různé uspořádání toků
- nastavení výpočtových modelů
- výsledky práce
Otázky:
- téma bylo vyčerpáno v rámci oponenského posudku
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení