Bakalářská práce obsahuje numerickou simulaci proudění v tepelném výměníku, a to pomocí dvou principálně odlišných přístupů k numerické simulaci - exaktní model trubkovnice s teplosměnnými trubkami a posléze jejich náhrada porézním médiem. Práce obsahuje podrobné vyhodnocení a popis jednotlivých simulací, přičemž k jejich tvorbě byl využit komerční software ANSYS a jeho části.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis contains numerical simulation of the flow in the heat exchanger by means of two principally different approaches to numerical simulation - the exact tube sheet model with heat transfer tubes and then their replacement with porous medium. The thesis contains detailed evaluation and description of individual simulations, while commercial software ANSYS and its parts were used for their creation.
heat exchangers, numerical simulation, CFX, porous media
Rozsah průvodní práce
67 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Bakalářská práce obsahuje numerickou simulaci proudění v tepelném výměníku, a to pomocí dvou principálně odlišných přístupů k numerické simulaci - exaktní model trubkovnice s teplosměnnými trubkami a posléze jejich náhrada porézním médiem. Práce obsahuje podrobné vyhodnocení a popis jednotlivých simulací, přičemž k jejich tvorbě byl využit komerční software ANSYS a jeho části.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis contains numerical simulation of the flow in the heat exchanger by means of two principally different approaches to numerical simulation - the exact tube sheet model with heat transfer tubes and then their replacement with porous medium. The thesis contains detailed evaluation and description of individual simulations, while commercial software ANSYS and its parts were used for their creation.
heat exchangers, numerical simulation, CFX, porous media
Zásady pro vypracování
Úkolem bakalářské práce je provést numerickou simulaci proudění ve vodních komorách tepelného výměníku. V rámci práce bude vytvořen 3D model vodních komor a trubkovnice odpovídající reálnému tepelnému výměníku. Výpočet bude proveden ve dvou variantách, a to s trubkovnicí s reálnou pozicí, průměrem a počtem trubek, a ve variantě, kdy plocha s trubkami bude nahrazena porézním médiem se stejným obrysem. Samotné proudění v trubkách bude nahrazeno funkcí, a to jak z pohledu ohřátí vody v trubkách, tak i z pohledu tlakových ztrát. Cílem práce bude analýza proudění a určení tlakových ztrát v současném konstrukčním řešení a dále popis metodiky náhrady trubkovnice porézním médiem za účelem snížení výpočetní náročnosti numerické simulace.
Osnova bakalářské práce:
princip a konstrukce ohříváků vody,
tvorba výpočetní domény a výpočetní sítě,
tvorba matematického modelu,
numerické simulace,
vyhodnocení a analýza výsledků.
Zásady pro vypracování
Úkolem bakalářské práce je provést numerickou simulaci proudění ve vodních komorách tepelného výměníku. V rámci práce bude vytvořen 3D model vodních komor a trubkovnice odpovídající reálnému tepelnému výměníku. Výpočet bude proveden ve dvou variantách, a to s trubkovnicí s reálnou pozicí, průměrem a počtem trubek, a ve variantě, kdy plocha s trubkami bude nahrazena porézním médiem se stejným obrysem. Samotné proudění v trubkách bude nahrazeno funkcí, a to jak z pohledu ohřátí vody v trubkách, tak i z pohledu tlakových ztrát. Cílem práce bude analýza proudění a určení tlakových ztrát v současném konstrukčním řešení a dále popis metodiky náhrady trubkovnice porézním médiem za účelem snížení výpočetní náročnosti numerické simulace.
Osnova bakalářské práce:
princip a konstrukce ohříváků vody,
tvorba výpočetní domény a výpočetní sítě,
tvorba matematického modelu,
numerické simulace,
vyhodnocení a analýza výsledků.
Seznam doporučené literatury
Shah R. K., Seculic D. P..: Fundamentals of Heat Exchanger Design, 2003, John Wiley & sons, 2007, ISBN 9780471321712
WHITE, Frank M.: Fluid Mechanics, McGraw-Hill Education, 2015, ISBN 978-0073398273
ANSYS, ANSYS CFX-Solver Theory Guide [online], dostupné z: www.ansys.com