Search the digital library catalog

Abstract: V diplomski nalogi smo razvili modul za simulacijo prenosa toplote skozi prvo steno fuzijskega reaktorja na podlagi odprtokodne programske opreme OpenFOAM. Prav tako smo oblikovali grafični vmesnik, ki bo omogočil enostavno in hitro prilagajanje parametrov simulacije. Težava leži znotraj velikih toplotnih obremenitvah katere moramo natančno opisati. Za boljši opis toplotnih obremenitev smo naredili skript kateri že omreženo površino plazme razdeli na posamezne elemente katerim nato, določimo središča ter na njih interpoliramo potrebne vrednosti. Pridobili smo sliko temperaturnih obremenitev na površini ter jo primerjali z že izračunanimi 2D rešitvami predhodnih raziskav.
Keywords: fuzijski reaktor, prenos toplote, openfoam, hladilni tokovi, prva stena, programiranje
Published in DKUM: 06.03.2025; Views: 0; Downloads: 14
Full text (6,35 MB)

Abstract: V magistrskem delu je analizirano delovanje soproizvodnje toplote in električne energije v podjetju Pomurske mlekarne d.d. Uporablja se plinska turbina za proizvodnjo električne energije, iz dimnih plinov pa se zajema toplota s pomočjo toplotnih izmenjevalnikov. Glavni cilj raziskave je določiti toplotni izkoristek sistema pri različnih delovnih parametrih, kot so temperatura gretja dimnih plinih v kanalskim gorilniku, moč elektrarne in tlak pare v uparjalniku. Rezultati so pokazali, da je toplotni izkoristek sistema v območju med 20 % in 40 %. Potrjeno je, da uporaba kanalskega gorilnika poveča izkoristek, saj dvigne temperaturo dimnih plinih in poveča prenos toplote. Moč plinske elektrarne sama po sebi ni imela bistvenega vpliva na toplotni izkoristek, saj se pri manjši moči porabi manj zemeljskega plina. Najnižji izkoristek je zaznan v primerih, ko pregrevanje dimnih plinov ni bilo izvedeno. Skupni izkoristek sistema je dosegal do 70 %, kar potrjuje učinkovito delovanje sistema soproizvodnje toplotne in električne energije (SPTE). Rezultati prispevajo k optimizaciji parametrov sistema ter izboljšanju energetske učinkovitosti, kar ima pomembno vlogo pri trajnostnem upravljanju virov.
Keywords: soproizvodnja toplotne in električne energije, proizvodnja pare, toplotni izmenjevalnik, uparjalnik, plinska turbina, toplotni izkoristek, prenos toplote
Published in DKUM: 26.02.2025; Views: 0; Downloads: 15
Full text (5,12 MB)

Abstract: Diplomska naloga obravnava izračun hladilnih stolpov na mehanski vlek za drugi blok jedrske elektrarne Krško. V jedrski elektrarni se toplota iz reaktorja preko uparjalnika prenese v sekundarni krog, kjer para poganja turbino za proizvodnjo električne energije. Neizkoriščena toplota se odvaja skozi kondenzator s pomočjo hladilne vode, ki se nato vrne v sistem preko hladilnega stolpa. Naloga se osredotoča na izračun hladilnega stolpa s protitočnim induciranim vlekom, s pomočjo Merklove metode in Chebyshejeve integracije. Program v jeziku Python omogoča simulacijo različnih obratovalnih pogojev ter analizo ključnih parametrov delovanja hladilnega sistema. Rezultati analize so pokazali, kako se z višanjem temperature in relativne vlažnosti zraka zmanjša odvedena toplota in poveča temperatura vode na izstopu iz hladilnega stolpa, kar zmanjšuje učinkovitost hlajenja. Evaporacijska izguba, odvisna od relativne vlažnosti, dodatno omejuje hlajenje pri višjih vlažnostih.
Keywords: jedrska elektrarna, hladilni stolp, prenos toplote, vlažen zrak, program, Merklova metoda
Published in DKUM: 07.10.2024; Views: 0; Downloads: 27  (1 vote)
Full text (8,58 MB)

Abstract: V doktorski disertaciji so predstavljeni rezultati raziskav na temo eksperimentalnega dela določanja kinetike sušenja med procesom liofilizacije in ovrednotenja procesne zmogljivosti naprave, ter razviti numerični modeli za celovito modeliranje procesa in rezultati le teh. V sklopu eksperimentalnega dela se je ovrednotila kinetika sušenja destilirane vode (sublimacija ledu), ter eksperimentalna določitev kinetike depozicije ledu, kjer se je za tok vodne pare, ki je v režimu dušenega toka, izmerilo masne tokove sublimata in tlake znotraj sušilne komore in kondenzatorja.\\ Rezultati eksperimentov so nato služili za validacijo razvitih numeričnih modelov. Simulacije, ki vključujejo RDT preračune so bile pripravljene v računalniškem programu ANSYS Fluent ali v programskem jeziku Fortran. Razvilo se je več modelov različnih kompleksnosti, prvi model je model za ovrednotenje vpliva geometrije gumastega zamaška in vrata viale na tlačni padec in vpliv na proces, kjer se je tok sublimata modeliral v RDT programu, medtem ko se je kinetika sušenja računala s pomočjo 0D modela (sklopljen 0D-RDT model). Na podlagi rezultatov, se je določilo empirično korelacijo za opis le tega pojava. Naslednji model je večnivojsko sklopljen model z uporabo TCP strežnika, ki povezuje 1D program za simuliranje kinetike sušenja znotraj viale (napisan v programskem jeziku Fortran) s komercialno kodo ANSYS Fluent, ki je uporabljen za izračun tokovnih polj skozi sistem. Kinetika sušenja produkta v vsaki viali je simulirana z 1D modelom, v katerem se tlačni padec vodne pare, med tokom skozi zgornji prostor viale, obravnava z empirično korelacijo. Masni tokovi sublimata in temperatura plina se posredujejo RDT modelu, ki jih uporabi kot robne pogoje na lokalnih vtokih. Po izračunu novega tokovnega polja, RDT model vrne nove tlake nad vsako vialo. Na ta način dobimo vpogled v hidrodinamske razmere znotraj liofilizatorja in kinetiko sušenja vseh vial. Naslednji del je modeliranje depozicije ledu, kjer se je modeliral tok sublimata skozi celoten sistem, depozicija na hladnih stenah kondenzatorja pa se modelira z dodatnimi členi za ponor mase, gibalne količine in energije. V tem primeru se torej meja modeliranja prestavi v kondenzator, kar nam omogoči vpogled v dogajanje znotraj kondenzatorja in vzorec depozicije ledu, ki se odvija v kondenzatorju.
Keywords: RDT, liofilizacija, večnivojski model, prenos toplote in snovi, depozicija
Published in DKUM: 27.10.2023; Views: 508; Downloads: 144
Full text (35,49 MB)

Abstract: Osnovni namen diplomske naloge je empirični preračun prenosa toplote s parnim gretjem cevne kače. Preračun je narejen z empiričnimi korelacijami. Da se temperatura shranjene tekočine, v našem primeru motorno olje, ne bi spustila pod temperaturo ledišča oz. temperaturo kristalizacije, bi bilo smiselno kontejner ogrevati. Izračunali smo potrebne čase gretja pri različnih temperaturah okolice in režimih gretja. Ugotovili smo, da je potrebno relativno veliko časa, tj. približno 15 ur, za ogrevanje kontejnerja do temperature 40 °C, ki je zadovoljiva za pretakanje ter hitrejše ločevanje komponent zmesi. V primeru uporabe kontejnerja v hladnejših mesecih, bi ga bilo smiselno toplotno izolirati. To bi nam v veliki meri pripomoglo pri vzdrževanju manjših toplotnih izgub ter posledično hitrejšega gretja tovora.
Keywords: prenos toplote, kontejner, ogrevanje, vodna para, izolacija
Published in DKUM: 07.07.2023; Views: 371; Downloads: 41
Full text (1,57 MB)