CFD analýza tepelného zatížení trubkovnice
Loading...
Date
Authors
Vince, Tomáš
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Táto diplomová práca sa zaoberá problematikou viacfázového prúdenia v parnom generátore ako jednou z možných príčin praskania zvarov trubiek a trubkovnice. V úvode práce je spracovaná rešerš popisujúca var a jav dvojfázového prúdenia v technickým aplikáciách, jeho charakteristiky a vlastnosti. Ďalej je spracovaný prehľad dostupných výpočtových viacfázových modelov v programe ANSYS Fluent 2021 R1 a rešerš doposiaľ publikovaných prác zameraných na dvojfázové prúdenie s prítomnosťou varu. Nasleduje popis predmetného kotla, ktorý je súčasťou prevádzky na výrobu kyseliny dusičnej v chemickom podniku DUSLO, a.s., jeho prevádzkových podmienok a detailnejší popis problému riešeného v rámci tejto diplomovej práce. V ďalšej časti práce je popis výpočtového modelu, vrátane popisu geometrie modelu a použitých zjednodušení, výpočtovej siete a okrajových podmienok. Nasleduje popis nastavenia steady state a tranzientných CFD simulácií v programe ANSYS Fluent 2021 R1. Na záver sú uvedené výsledky výpočtu dvojfázového prúdenia, ktoré sú následne diskutované v závere
This diploma thesis focuses on the phenomena of multiphase flow in a steam generator as a one of probable causes of tubes and tubesheet weld cracking. In the first part of the work, a research was carried out focusing on the boiling and the phenomenon of two-phase flow in technical applications, its characteristics and properties. The thesis continuous with an overview of available numerical multiphase models in the ANSYS Fluent 2021 R1 and a research of previously published works focused on two-phase flow with the presence of boiling. The research is followed by a description of the particular boiler, which is part of the nitric acid production plant in the chemical company DUSLO, a.s., its operating conditions and a more detailed description of the issue that is being addressed in this thesis. The second part of the work continuous with a description of the computational model, including a description of the geometry of the model and used simplifications, the computational mesh and the description of boundary conditions. Important part is the description of calculation setting of steady-state and transient CFD simulations in ANSYS Fluent. Finally, the results of the two-phase flow calculation are presented and then discussed in the conclusions.
This diploma thesis focuses on the phenomena of multiphase flow in a steam generator as a one of probable causes of tubes and tubesheet weld cracking. In the first part of the work, a research was carried out focusing on the boiling and the phenomenon of two-phase flow in technical applications, its characteristics and properties. The thesis continuous with an overview of available numerical multiphase models in the ANSYS Fluent 2021 R1 and a research of previously published works focused on two-phase flow with the presence of boiling. The research is followed by a description of the particular boiler, which is part of the nitric acid production plant in the chemical company DUSLO, a.s., its operating conditions and a more detailed description of the issue that is being addressed in this thesis. The second part of the work continuous with a description of the computational model, including a description of the geometry of the model and used simplifications, the computational mesh and the description of boundary conditions. Important part is the description of calculation setting of steady-state and transient CFD simulations in ANSYS Fluent. Finally, the results of the two-phase flow calculation are presented and then discussed in the conclusions.
Description
Citation
VINCE, T. CFD analýza tepelného zatížení trubkovnice [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
Procesní inženýrství
Comittee
prof. Dr. Ing. Marcus Reppich (předseda)
prof. Ing. Petr Stehlík, CSc., dr. h. c. (místopředseda)
doc. Ing. Jaroslav Jícha, CSc. (člen)
prof. Ing. Zdeněk Jegla, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vítězslav Máša, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Martin Pavlas, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vojtěch Turek, Ph.D. (člen)
Ing. Dušan Vincour, Ph.D. (člen)
Ing. Radim Puchýř, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2021-06-15
Defence
Byly zodpovězeny dotazy oponenta závěrečné práce.
Byly zodpovězeny doplňující dotazy na tzv. mapu vad v trubkovnicích výměníku a teplotní zatížení trubkovnic.
Dotaz na možné příčiny vad ve výměníku a výrobce výměníku, zodpovězeno.
Dotaz na význam součinitele přestupu tepla v kontextu závěrečné práce, zodpovězeno.
Dotaz na zdůvodnění postupů a modelů použitých v práci, zodpovězeno.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení