Computational Modeling of Turbulent Swirling Diffusion Flames

but.committeedoc. Ing. Zdeněk Skála, CSc. (předseda) prof. Ing. Dr. Jiří Klemeš, DSc., Dr.h.c. (člen) Ing. Antonín Tuček, CSc. (člen) prof. Ing. Petr Stehlík, CSc., dr. h. c. (člen) prof. Ing. Josef Kohoutek, CSc. (člen) RNDr. Petr Žaloudík, CSc. (člen) doc. Ing. Zdeněk Jegla, Ph.D. (člen) doc. Ing. Ladislav Bébar, CSc. (člen)cs
but.defenceDP je věnována predikci tepelných toků do stěn ohniště (pece) v oblasti spalování. Náročný experiment po vyhodnocení naměř. dat sloužil k validaci standardně využívaných programů modelování turbulentního vířivého difuzního spalování zemního plynu a následně tep. toků do stěn ohniště.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programStroje a zařízenícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorHájek, Jiříen
dc.contributor.authorVondál, Jiříen
dc.contributor.refereeKlemeš,, Jiříen
dc.contributor.refereeTuček,, Antonínen
dc.date.accessioned2019-04-03T22:58:37Z
dc.date.available2019-04-03T22:58:37Z
dc.date.created2012cs
dc.description.abstractSchopnost predikovat tepelné toky do stěn v oblasti spalování, konstrukce pecí a procesního průmyslu je velmi důležitá pro návrh těchto zařízení. Je to často klíčový požadavek pro pevnostní výpočty. Cílem této práce je proto získat kvalitní naměřená data na experimentálním zařízení a využít je pro validaci standardně využívaných modelů počítačového modelování turbulentního vířivého difúzního spalování zemního plynu. Experimentální měření bylo provedeno na vodou chlazené spalovací komoře průmyslových parametrů. Byly provedeny měření se pro dva výkony hořáku – 745 kW a 1120 kW. Z měření byla vyhodnocena data a odvozeno nastavení okrajových podmínek pro počítačovou simulaci. Některé okrajové podmínky bylo nutné získat prostřednictvím dalšího měření, nebo separátní počítačové simulace tak jako například pro emisivitu, a nebo teplotu stěny. Práce zahrnuje několik vlastnoručně vytvořených počítačových programů pro zpracování dat. Velmi dobrých výsledků bylo dosaženo při predikci tepelných toků pro nižší výkon hořáku, kde odchylky od naměřených hodnot nepřesáhly 0.2 % pro celkové odvedené teplo a 16 % pro lokální tepelný tok stěnou komory. Vyšší tepelný výkon však přinesl snížení přesnosti těchto predikcí z důvodů chybně určené turbulence. Proto se v závěru práce zaměřuje na predikce vířivého proudění za vířičem a identifikuje několik problematických míst v použitých modelech využívaných i v komerčních aplikacích.en
dc.description.abstractThe ability to predict local wall heat fluxes is highly relevant for engineering purposes as these fluxes are often the main results required by designers of fired heaters, boilers and combustion chambers. The aim of this work is to provide reliable data measured by an innovative method for the case of swirling diffusion natural gas flames and consequently utilize the data for validation of Computational Fluid Dynamic simulations represented by commercial solver ANSYS Fluent® 12.1. The subject is a large-scale combustion chamber with a staged-gas industrial type low-NOx burner at two thermal duties, 745 kW and 1120 kW. Attention is paid to the evaluation of boundary conditions via additional measurement or simulation, such as wall emissivity and wall temperature. Several in-house software codes were created for computational support. Remarkable results were obtained for low firing rate where prediction reached accuracy up to 0.2 % in total extracted heat and better than 16 % in local wall heat flux in individual sections. However, for high firing rate the accuracy significantly decreases. Consequently close attention was paid to the confined swirling flow phenomena downstream of the swirl generator. There were identified several problematic points in the prediction capabilities of utilized computationally capable, industry-standard models.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationVONDÁL, J. Computational Modeling of Turbulent Swirling Diffusion Flames [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2012.cs
dc.identifier.other58634cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/10127
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectCFDen
dc.subjectspalováníen
dc.subjectvířivé prouděníen
dc.subjectturbulenceen
dc.subjectpřestup teplaen
dc.subjectradiaceen
dc.subjectexperiment.en
dc.subjectCFDcs
dc.subjectcombustioncs
dc.subjectswirling flowcs
dc.subjectturbulencecs
dc.subjectheat transfercs
dc.subjectradiationcs
dc.subjectexperiment.cs
dc.titleComputational Modeling of Turbulent Swirling Diffusion Flamesen
dc.title.alternativeComputational Modeling of Turbulent Swirling Diffusion Flamescs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2012-06-01cs
dcterms.modified2012-10-17-10:05:39cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid58634en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2020.03.31 06:34:47en
sync.item.modts2020.03.31 01:44:48en
thesis.disciplineKonstrukční a procesní inženýrstvícs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav procesního inženýrstvícs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 5
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
14.71 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
appendix-1.gz
Size:
1.14 MB
Format:
Unknown data format
Description:
appendix-1.gz
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-PhD_JIRI_VONDAL.pdf
Size:
87.99 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-PhD_JIRI_VONDAL.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
3.24 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
thesis-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
review_58634.html
Size:
1.67 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
review_58634.html
Collections