| | SLO | ENG | Cookies and privacy

Bigger font | Smaller font

Search the digital library catalog Help

Query: search in
search in
search in
search in
* old and bologna study programme

Options:
  Reset


1 - 4 / 4
First pagePrevious page1Next pageLast page
1.
2.
NUMERIČNA ANALIZA POGOJEV ZGOREVANJA ODPADKOV IN OPTIMIZACIJA ZGOREVALNEGA PROSTORA KURILNE NAPRAVE Z REŠETKO
Miran Kapitler, 2012, doctoral dissertation

Abstract: Proces zgorevanja, ki se odvija v kurilnih napravah in uporablja mestne komunalne odpadke kot gorivo, zahteva natančno razumevanje tega fenomena. Ta proces je odvisen od mnogih vhodnih parametrov, kot je kvalitativna analiza mestnih komunalnih odpadkov, letni čas, hitrost vstopnega primarnega in sekundarnega zraka, ter od izhodnih parametrov, kot je temperatura ali masno razmerje produktov zgorevanja na izstopu. Upravljanje s spremenljivostjo in medsebojno odvisnostjo teh parametrov je v praksi lahko zelo oteženo, saj moramo zagotoviti optimalno zgorevanje z minimalnimi emisijami polutantov že v projektni fazi. Z uporabo računalniške dinamike tekočin smo proučevali realno kurilno napravo z zgorevanjem na rešetki s programskim paketom ANSYS CFX v okolju WORKBENCH 2. V nalogi smo uporabili variabilne robne pogoje vhodnih parametrov, ki bazirajo na rezultatih drugih avtorjev, in uporabili turbulentne, zgorevalne in sevalne modele ter modele za prenos toplote. Nadalje smo optimirali obratovalne pogoje obstoječe kurilne naprave in geometrijske parametre nove s pomočjo ciljno usmerjene optimizacije, tridimenzionalno napovedali in slikovno predstavili čas zadrževanja, temperaturna in hitrostna polja, tokovnice, sledili delcem letečega pepela, poljam koncentracij reaktantov in produktov zgorevanja ter formiranju dušikovih oksidov. Cilj optimizacije je ugotoviti vrednost posameznega vhodnega parametra, pri katerem obstoječa naprava dosega optimalne ali kritične − škodljive obratovalne pogoje oziroma optimalne dimenzije nove. Odvisnost med vhodnimi in izhodnimi parametri, ki jih definiramo in predstavljajo specifične pokazatelje popolnosti zgorevanja, smo prikazali v odzivnih diagramih, stopnjah občutljivosti posameznega parametra, histogramih in linearnih korelacijskih matrikah. Ta spoznanja nam zagotavljajo pomoč pri upravljanju kurilne naprave in preprečevanju kritičnih režimov obratovanja pri neugodnih spremembah obratovanja ter pri snovanju novih. Prikazan znanstveni pristop omogoča CFD analizo, numerično optimizacijo obratovalnih pogojev in zgorevalnega prostora že v sami projektni fazi snovanja bodoče kurilne naprave, kar nam omogoča hitrejši in učinkovitejši razvoj izdelka s pričakovano kakovostjo in obratovalno zanesljivostjo ter občutno znižuje stroške raziskav in daje prednost pred konkurenco.
Keywords: Modeliranje sežiga komunalnih odpadkov, kurilna naprava, sežig v plasti na rešetki, računalniška dinamika tekočin, sledenje delcev pepela, optimiranje pogojev zgorevanja in geometrije zgorevalnega prostora, občutljivost parametra, diagram odziva, linearna korelacijska matrika, histogram, računalniški program ANSYS WORKBENCH 2 − CFX 13.0.
Published: 23.05.2012; Views: 1843; Downloads: 214
.pdf Full text (12,58 MB)

3.
Model zgorevanja trdnih odpadkov na rešetki
Boštjan Rajh, 2014, doctoral dissertation

Abstract: V doktorskem delu je predstavljen model za zgorevanje trdnih odpadkov na rešetki. Modeliranje trdnih odpadkov na rešetki je sestavljeno iz dveh delov: modeliranje pretvorbe trdnega goriva v plinasto fazo na rešetki s pomočjo ustreznega ravnotežnega modela in numerična simulacija plinaste faze zgorevanja nad plastjo trdnega goriva s pomočjo računalniške dinamike tekočin (RDT). Oba dela sta med seboj neposredno povezana preko sestave sinteznega plina in sevalnega toplotnega toka. Predstavljen pristop modeliranja zahteva medsebojno izmenjavo podatkov med obema modeloma, dokler se podatki obeh modelov ne uskladijo oz. ni bistvene spremembe, t.j. med sinteznim plinom, ki zapušča plast trdnega goriva in sevalnim toplotnim tokom, ki prihaja na samo plast. Pretvorba trdnih odpadkov v plinasto fazo na rešetki je bila modelirana s pomočjo lastno razvitega empiričnega 1D ravnotežnega modela, ki temelji na vhodnih podatkih kot so: količina in sestava trdnih odpadkov, količina primarnega zraka, ki se dodatno pomeša še z recirkuliranimi dimnimi plini pod rešetko in sevalnim toplotnim tokom na vrhu plasti trdnega goriva. Ravnotežni model na podlagi vhodnih podatkov predvidi ustrezne robne pogoje na medfazni površini trdnega goriva in plinaste faze kot je sestava (O2, H2O, CO, volatili) temperatura in hitrost sinteznega plina vzdolž rešetke. Pridobljeni robni pogoji v okviru ravnotežnega modela predstavljajo vstopne robne pogoje za izvedbo simulacije plinaste faze zgorevanja. Numerična simulacija je bila narejena s pomočjo komercialnega paketa RDT ANSYS CFX z uporabo ustreznih numeričnih modelov zgorevanja. Z vidika validacije numeričnega modela je bila na različnih mestih znotraj kurišča narejena primerjava temperature z eksperimentalno pridobljenimi podatki. Narejena analiza s pomočjo RDT razkriva detajlno mešanje in karakteristike zgorevanja v realni kurilni napravi z rešetko in nudi možnost poiskati ustrezne rešitve na kakšen način jo optimizirati kot tudi kako izboljšati obratovanje takšnih naprav za energijsko izrabo odpadkov (EIO) z namenom doseganja boljšega izkoristka. Rezultati so pokazali, da neupoštevanje učinka vzgona lahko povzroči bistvene napake v numeričnih rezultatih. Izkazalo se je, da je v industriji mogoče uporabiti RDT kot osnovno orodje za optimizacijo takšnih objektov za EIO glede na številne kritične faktorje kot tudi, na kakšen način učinkovito optimizirati takšen sistem za namen boljšega obratovanja.
Keywords: Pretvorba trdnega goriva, trdni odpadki, modeliranje zgorevanja v plasti, ravnotežni model, kurilna naprava z rešetko, zgorevanje, računalniška dinamika tekočin (RDT)
Published: 22.12.2014; Views: 1129; Downloads: 134
.pdf Full text (26,96 MB)

4.
Vpliv lastnosti zgorevanja lesne biomase na razvoj male kurilne naprave
Tomas Zadravec, 2017, master's thesis

Abstract: Magistrsko delo je namenjeno predstaviti holističnega pristopa na področju zasnove modernih, malih kurilnih naprav. Predstavljene teoretične osnove, ki se navezujejo na lastnosti trdnih lesnih goriv in proces njihovega zgorevanja, predstavljajo fundamentalna znanja s katerimi je mogoče uspešno načrtovati zasnovo kurilnih naprav. Podrobneje so predstavljene še škodljive snovi, ki izstopajo iz sistema v katerem se odvija proces zgorevanja. Cilj razvoja malih kurilnih naprav na trdna lesna goriva je med drugim zagotovitev čistejšega zgorevanja, z namenom omejiti obremenitev okolja. Z upoštevanjem teoretičnega poznavanja področja zgorevanja trdnih lesnih goriv je mogoče načrtovati okolju prijazne in učinkovitejše naprave. Za namen uprizoritve procesa razvoja male kurilne naprave je predstavljen realen primer, kot ga je beležil avtor magistrskega dela tekom trajanja projekta. Predstavljen primer opisuje proces razvoja po principu »iz napak se učimo«. Tovrsten način razvoja dovoljuje hitre rezultate kadar je stopnja izkušenj in znanja sodelujočih oseb primerno visoka. Za reševanje dovolj enostavnih primerov zadostuje omenjena metoda, v primeru reševanja kompleksnejših problemov pa intuitivne metode ne zadostujejo več. Kot primer bolj primerne metode razvoja mailih kurilnih naprav na trdna lesna goriva je predstavljena računalniška dinamika tekočin. Za ta namen je bila pripravljena analiza predstavljene kurilne naprave s pomočjo numerične simulacije zgorevanja. Za namen popisa dogodkov v sloju goriva je bil uporabljen empirični ravnotežni model, ki služi za pridobitev sestave in lastnosti sinteznega plina, ki zapušča sloj. S pomočjo predpostavljenih in izračunanih robnih pogojev je bila izvedena numerična simulacija zgorevanja in prenosa toplote v mali kurilni naprav. Rezultati simulacije podajajo bogat vpogled v notranjost kurilne naprave tekom obratovanja, s tem pa možnost za razumevanje posledic različnih zasnov na obratovalne karakteristike, še pred njeno izdelavo.
Keywords: Zgorevanje, trdna lesna goriva, zgorevanje trdnih goriv, lesni peleti, male kurilne naprave, toplovodni kotli, modeliranje zgorevanja, model plasti goriva, ravnotežni model plasti, zgorevanje na fiksni rešetki, računalniška dinamika tekočin (RDT), numerična analiza male kurilne naprave, proces razvoja male kurilne naprave, preizkušanje karakteristik
Published: 22.11.2017; Views: 341; Downloads: 0

Search done in 0.09 sec.
Back to top
Logos of partners University of Maribor University of Ljubljana University of Primorska University of Nova Gorica