Analýza distribuce toku v systémech 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
U zařízení na výměnu tepla s hustými svazky trubek je potřeba zajistit rovnoměrné rozdělení pracovní látky napříč svazkem, aby se předešlo různým provozním potížím. Tato práce se proto zaměřila na analýzu proudění v trubkovém prostoru těchto zařízení. CFD simulace byly provedeny u sady různých systémů s distribucí do prostředí s konstantním tlakem. Jednotlivé modely se lišily hustotou svazku, jeho velikostí, uspořádáním a průměry jednotlivých trubek. Pracovní látkou byl ve většině případů vzduch, nicméně část modelů byla testována také s vodou. Analýzou dat získaných ze simulací v programu ANSYS Fluent byl dále zkoumán vliv zmíněných parametrů na nerovnoměrnost rozdělení toku a na tlakovou ztrátu ve svazku. Regresní model nezamítl na standardní hladině významnosti hypotézu závislosti nerovnoměrnosti distribuce toku na hustotě a velikosti svazku a plošné hustotě výtoku. V případě tlakových ztrát pak byly zamítnuty všechny parametry kromě plošné hustoty výtoku.
Considering heat transfer equipment with dense tube bundles, it is essential to ensure as uniform a fluid distribution into the tubes as possible in order to prevent various operating problems. This bachelor’s thesis therefore focuses on tube-side flow analysis in such equipment. CFD simulations were carried out using a diverse set of flow systems with outflow into a constant-pressure environment. The respective tube bundle geometries differed in densities and sizes, arrangements of the tubes, and tube diameters. Air was used as the working fluid in the majority of the cases, however, some of the simulations were also carried out with water. Data obtained from evaluations in the fluid flow modelling software ANSYS Fluent were further analysed and the influence of the mentioned differentiating parameters on flow distribution non-uniformity and pressure drop was investigated. According to the regression model, the dependence of flow distribution non-uniformity on density and size of the bundle and on mass flow rate per unit outflow area cannot be rejected with the standard significance level. As for pressure drop, the only parameter that was not rejected was mass flow rate per unit outflow area.
Considering heat transfer equipment with dense tube bundles, it is essential to ensure as uniform a fluid distribution into the tubes as possible in order to prevent various operating problems. This bachelor’s thesis therefore focuses on tube-side flow analysis in such equipment. CFD simulations were carried out using a diverse set of flow systems with outflow into a constant-pressure environment. The respective tube bundle geometries differed in densities and sizes, arrangements of the tubes, and tube diameters. Air was used as the working fluid in the majority of the cases, however, some of the simulations were also carried out with water. Data obtained from evaluations in the fluid flow modelling software ANSYS Fluent were further analysed and the influence of the mentioned differentiating parameters on flow distribution non-uniformity and pressure drop was investigated. According to the regression model, the dependence of flow distribution non-uniformity on density and size of the bundle and on mass flow rate per unit outflow area cannot be rejected with the standard significance level. As for pressure drop, the only parameter that was not rejected was mass flow rate per unit outflow area.
Description
Citation
BABIČKA FIALOVÁ, D. Analýza distribuce toku v systémech s hustými svazky trubek [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2015.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Základy strojního inženýrství
Comittee
Ing. Pavel Seichter, CSc. (předseda)
doc. Ing. Jiří Hájek, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Martin Pavlas, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vojtěch Turek, Ph.D. (člen)
Ing. Bohuslav Kilkovský, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2015-06-19
Defence
Průběh a hodnocení obhajoby bakalářské práce:
1. Studentka představila svou BP s názvem:
Analýza distribuce toku v systémech s hustými svazky trubek
Studentka představila:
- Analýzy za pomocí ANSYS Fluent
- Geometrie analyzovaných svazků trubek
- Kontrolu výpočetní sítě
- Nastavení výpočetního modelu
- Distribuci toku média
- Výsledky analýz a shrnutí
2. Tajemník přečetl posudek a dotazy oponenta
3. Student uspokojivě odpověděl na dotazy oponenta
4. Členové komise položili dotazy k BP:
- Proč neuvádíte jednotky v tabulkách?
- Mohla byste prosím provést rozměrovou analýzu regresní rovnice použité ve vaši práci?
- Použila jste v dané rovnici aproximaci?
- V čem vidíte hlavní zjednodušení použitého modelu?
- Na čem závisí tlaková ztráta? A jaká je to závislost?
- Na čem závisí součinitel tření?
5. Studentka uspokojivě odpověděla na dotazy komise
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení