Browse
Recent Submissions
- ItemInteraction of spray with ambient flow(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Cejpek, Ondřej; Jedelský, Jan; Ing. Darina Liederhausová, Ph.D., Ing.Paed.Igip; Vimmr, JanSpreje jsou využívány v průmyslových sektorech, při výrobě energie a v zemědělství. Spreje ovlivňují vše od chemických procesů až po účinnost spalování. Atomizéry jsou typicky vyvíjeny a testovány v kontrolovaných laboratorních podmínkách, bez okolního proudění, které výrazně ovlivňuje charakteristiky spreje. Pochopení interakce mezi spreji a okolními prouděními je zásadní pro navrhování účinných atomizérů pro praktické prostředí. Tato práce se zabývá tlakovými vířivými a šumivými atomizéry v podmínkách příčného a protiproudého uspořádání. Pokročilé optické měřicí techniky, jako je vysokorychlostní vizualizace a fázová Dopplerova anemometrie, jsou použity k analýze interakcí mezi kapkami a prouděním. Bylo zjištěno, že méně stabilní atomizéry (za laboratorních podmínek bez okolního proudění) mohou být vhodnější pro vysokorychlostní příčné proudění. Relativní rychlost mezi kapalným filmem a příčným prouděním výrazně ovlivňují délku rozpadu, kterou lze přesně předpovědět pomocí lineární analýzy nestability. V protiproudém uspořádání může snížení rychlosti kapaliny snížit tlakové ztráty plynu (P) a zrovnoměrnit rychlostní profil protiproudého proudu. Naše zjištění odhalila, že pro přesné předpovědi musí být v modelu P zahrnuto celkové rozložení velikosti kapek. V důsledku nerovnoměrného rychlostního profilu mohou být odneseny kapky výrazně větší, než je predikováno při předpokladu rovnoměrného rychlostního profilu. Výsledky této práce poskytují nové poznatky a objasňují dosud neznámé aspekty chování spreje za reálných podmínek.
- ItemFlow dynamics and distribution of liquid in a system of Rotating Packed Bed(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Hájek, Ondřej; Jícha, Miroslav; Józsa, Viktor; Repke, Jens-UweNa potřebě snížit emise oxidu uhličitého (CO2) se shodly národy napříč planetou. Jednou z nadějných metod k dosažení tohoto cíle je zachycení CO2 po spalování pomocí zařízení s rotující vestavbou (RPB), které umožňuje vysoce efektivní absorpci CO2 díky intenzivní atomizaci absorbentu a neustálému obnovování povrchu kapaliny. Cílem této práce je popsat vícefázové proudění uvnitř rotující vestavby a ve vnější kavitě nejen pomocí experimentálních metod, jako jsou laserové měřící techniky, vizualizace a metody pro stanovení účinnosti zachytávání CO2, ale i pomocí numerických simulací, např. výpočetní dynamiky tekutin. Počáteční rozpad kapaliny na první vrstvě vestavby byl zkoumán na zjednodušeném aparátu sestávajícím z jediného statického horizontálního drátu. Dvě kapalinové stěny vzniknou po nárazu paprsku kapaliny na zakřivený povrch, přičemž úhel mezi stěnami je závislý na rychlosti a průměru paprsku. Z těchto drátů byla seskládána drátěná vestavba umožňující validaci numerických simulací. Díky tomuto výzkumu bylo zjištěno, že i 2D simulace mohou nabídnout efektivní a cenově dostupnou metodu předpovědi pohybu kapaliny v RPB. Kapalina vystupující z rotující vestavby tvoří protáhlé struktury, jejichž délka rozpadu a účinnost zachytávání CO2 byly studovány s cílem dále optimalizovat strukturu vestavby. Délka těchto struktur závisí na průměru vestavby a rychlosti otáček. Pohyb kapek ve vnější kavitě je ovlivněn odporem okolního vzduchu. Velké kapky si zachovají hybnost, takže pak narazí na stěnu zařízení, zatímco malé kapky hybnost ztratí rychle a následují proud vzduchu. Část této práce je věnována vyvinutí a validaci analytického modelu předpovídajícího jejich pohyb. Složení kapaliny ovlivní nejen dynamiku rozpadu, ale také účinnost zachytávání, protože přidání karbonické anhydrázy ovlivnilo kinetiku reakce. Získané poznatky jsou prezentovány v recenzovaných vědeckých publikacích a přispívají k řešení mezinárodního projektu zaměřeného na komplexní přístup k absorpčnímu procesu v zařízeních s rotující vestavbou.