1. Energetska in masna bilanca hlajenja dimnih plinov v hladilni komori po izstopu iz steklarske peči ogrevane z zemeljskim plinom in kisikom : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeUrška Zupanc, 2024, undergraduate thesis Abstract: Steklo predstavlja trajnostni produkt, saj je njegova popolna možnost recikliranja ključen dejavnik v zmanjševanju okoljskega vpliva. Možnost ponovne uporabe stekla ne le zmanjšuje količino odpadkov, ampak tudi ohranja naravne vire, saj recikliranje zmanjšuje potrebo po novih surovinah.
Med procesom pridobivanja-taljenja stekla nastane kar nekaj stranskih produktov v obliki dimnih plinov. Ti nastanejo pri zgorevanju zemeljskega plina s kisikom in pri razpadu surovin za vnos alkalijskih in zemljo alkalijskih oksidov v obliki karbonatov, ki imajo zelo visoko temperaturo (okoli 1400 °C). Te pline je potrebno pred vstopom v toplotne izmenjevalce voda-zrak ohladiti na 400 do 500 °C. Dimne pline lahko ohlajamo na dva načina: z vpihovanjem hladilnega zraka in (ali) z vpihovanjem vodne megle v tok dimnih plinov. Med izvajanjem diplomske naloge smo ugotavljali razliko med porabo energije v primeru, ko pline ohlajamo samo z zrakom ali z vodno meglo. Prav tako smo primerjali izmerjene količine s teoretično izračunanimi. Pri teoretičnem izračunu smo upoštevali povprečne vrednosti fizikalnih lastnosti plinov v dimnih plinih za dane temperaturne intervale. Izračunali smo masno bilanco peči in hladilne komore, ter potrdili oz. ovrgli zakon o ohranitvi mase.
Diplomska naloga je nastala v sodelovanju s Steklarno Hrastnik, d. o. o.. Vse meritve so potekale na G – peči, ki se nahaja v poslovni enoti Vitrum.
Keywords: steklo, steklarska peč, zgorevanje zemeljskega plina, dimni plini, hlajenje dimnih plinov, energetska bilanca, masna bilanca.
Published in DKUM: 22.04.2024; Views: 189; Downloads: 17
 Full text (1,48 MB) |
2. |
3. Simulacija zgorevanja dizelskega goriva in DME v zgorevalni komori dizelskega motorja : diplomsko deloTomi Gjergjek, 2023, undergraduate thesis Abstract: Namen diplomskega dela je bila primerjava zgorevanja dizla in dimetil etra v zgorevalni komori dizelskega motorja. Simulacije so bile izvedene v programskem paketu FIRE in omejene na izsek ene zgorevalne komore. V dizelskih motorjih poteka zgorevanje s samovžigom goriva, zato so različne lastnosti obeh goriv vplivale na potek zgorevanja in posledično na temperaturo, tlak ter na produkte zgorevanja oziroma emisije. Na zgorevanje vpliva tudi kot ročične gredi, pri katerem se vbrizga gorivo, zato so se simulacije izvedle pri treh različnih kotih vbrizga. Škodljive emisije dizelskih goriv, kot so dušikovi oksidi, ogljikovodiki, delci, ogljikov monoksid in dioksid, nelagodno vplivajo na zdravje ljudi in naravo, zato se standardi za emisije, ki določajo dovoljeno količino emisij pri zgorevanju, bližajo vse nižjim vrednosti. Dimetil eter bi naj bil ustrezen nadomestek za dizelsko gorivo, tako imenovano alternativno gorivo. Rezultati simulacije so pokazali različne vrednosti tlaka, temperature in emisij, kot tudi prednosti in slabosti dimetil etra v primerjavi z dizlom.
Keywords: numerična simulacija, zgorevanje, dizelski motor, goriva, dizel, dimetil eter, programski paket FIRE, emisije
Published in DKUM: 05.10.2023; Views: 312; Downloads: 35
Full text (4,03 MB) |
4. Eksperimentalno podprt numerični model za simulacijo zgorevanja lesnih pelet v mali kurilni napravi : doktorska disertacijaTomas Zadravec, 2022, doctoral dissertation Abstract: Komercialni toplovodni kotel na lesene pelete je bil konstrukcijsko spremenjen tako, da je bilo mogoče izvajati merjenje procesnih parametrov tekom obratovanja. Med eksperimentalno preiskavo je bilo izmerjenih in zabeleženi več vitalnih procesnih parametrov: (1) osnovni parametri delovanja kotla, kot so temperatura hladilne vode, pretok hladilne vode, temperatura dimnih plinov in dovajanje goriva, (2) emisije snovi, tj. koncentracije več vrst snovi v dimnih plini, (3) temperature zgorevanja in dimnih plinov v zgorevalni komori in (4) pretoki zračnih tokov, ki so vstopali v zgorevalno komoro. Rezultati eksperimentalnega dela so služili vzpostavitvi in validacijo numerične simulacije zgorevanja. V tem delu je modeliranje zgorevanja izvedeno z uvedbo dvosmerne izmenjave med modelom pretvorbe sloja goriva in simulacijo zgorevanja plinske faze. Pretvorba trdnega goriva je modelirana z empiričnim 1D modelom gorivne plasti, ki je odvisen od izmerjenih obratovalnih parametrov, lastnosti goriva in empiričnega opisa procesa pretvorbe trdnega goriva. Numerično sta bila raziskana dva primera. Primer A je predstavnik »šibke« strategije stopenjskega dovajanja zraka, primer B pa »močne« strategije. Rezultati so pokazali da so temperature napovedane z RDT so sledile enakemu trendu kot izmerjene vrednosti, čeprav so bile v povprečju previsoke. RDT napovedi emisij CO so pokazale enak trend kot meritve, vendar je bilo pri prehodu s šibke na močno strategijo zgorevanja po stopnjah, napovedana za 69 % nižja redukcija v primerjavi z izmerjeno redukcijo CO. RDT napovedi emisij NO so pokazale enak trend kot meritve, vendar je bilo pri prehodu s šibkega na močno strategijo zgorevanja po stopnjah, napovedana za 10 % višja redukcija v primerjavi z izmerjeno redukcijo NO. Kljub preveliki napovedi temperature, ob upoštevanju pristopa inženirskega modeliranja s številnimi poenostavitvami in neznankami, lahko natančnost napovedi emisij štejemo za zadostno za inženirske namene. Predstavljeni pristop modeliranja bi tako lahko uporabili za vrednotenje novih procesnih parametrov, geometrijskih zasnov in konfiguracij šob za dovod SZ.
Keywords: Zgorevanje, lesni peleti, mala kurilna naprava, fiksna rešetka, računalniška dinamika tekočin (RDT), empirični model zgorevanja, eksperimentalno delo, meritve emisij, meritve procesnih parametrov, temperatura zgorevanja.
Published in DKUM: 21.10.2022; Views: 624; Downloads: 107
Full text (9,32 MB) |
5. Energetska izraba odpadnih rožmarinovih tropin : magistrsko deloUroš Filipič, 2021, master's thesis Abstract: Podjetje Vitiva proizvodnja in storitve, d.d. je eden izmed večjih proizvajalcev izvlečkov iz rožmarina v Evropi. Končni produkt so rastlinski izvlečki rožmarina in drugih rastlin uporaba katerih je primerna v prehrambni industriji, prehrani za živali, v farmacevtskih izdelkih in v kozmetiki. Proizvodnja poteka s pomočjo ekstrakcij v različnih topilih, kjer najprej rožmarin ekstrahirajo z organskim topilom (aceton, etanol, metanol, voda), nato pa ekstrakt in tropine ločijo z nadtlačno filtracijo ter zberejo v zbirnem kontejnerju. Kot stranski produkt procesa nastajajo rožmarinove tropine.
Glavna tematika magistrskega dela je raziskati primernost rožmarinovih tropin za zgorevanje v kotlu z namenom izrabe energije te biomase. V eksperimentalnem delu magistrske naloge smo opazovali čas do vžiga goriva, čas od pojavitve do ugasnitve plamena. Prav tako smo ob zaključku eksperimenta analizirali maso pepela. Testirali smo različne kombinacije vlažnih tropin z lesnimi peleti in enake kombinacije vlažnih tropin z lesnimi sekanci, enako smo ponovili z rožmarinovimi tropinami, ki smo jih predhodno povsem posušili.
Z dovajanjem toplote za vžig od spodaj v laboratoriju, so se nam vžgala prav vsa goriva in vse kombinacije goriv z izjemo samo vlažnih rožmarinovih tropin.
Analiza rezultatov je pokazala, da bi za obstoječi kotel na podjetju Vitiva proizvodnje in storitve d.d., ki je konstruiran za suha goriva, bilo primerno kuriti predhodno posušene odpadne rožmarinove tropine kot same ali v kakršnikoli kombinaciji z lesnimi sekanci ali z lesnimi peleti.
Keywords: Energetska izraba, odpadne rožmarinove tropine, kurilna naprava, zgorevanje
Published in DKUM: 27.09.2021; Views: 1256; Downloads: 74
Full text (3,13 MB) |
6. Numerična analiza vpliva geometrije zgorevalne predkomore na karakteristike zgorevanja pri bencinskih motorjih : magistrsko deloSimon Bezenšek, 2021, master's thesis Abstract: Razvoj motorjev z notranjim zgorevanjem je močno pogojen s predpisi, ki določajo zgornjo mejo dovoljenih emisij. Znižanje emisij CO2 se doseže z izboljšano termodinamično učinkovitostjo, znižanje emisij NOx pa z znižanjem temperature. Ta pogoja si pogosto nasprotujeta. Ena izmed obetavnih tehnologij, ki se je že uveljavila v Formuli 1, je zgorevalna predkomora, bodisi v aktivni ali pasivni obliki. Z doseganjem večje površine vžiga, se poveča hitrost zgorevanja in posledično se zmanjša specifična poraba goriva. Za optimalno delovanje motorja je potrebno poznati geometrijske vplive predkomore na proces zgorevanja. V tej nalogi je predstavljenih šest variant pasivne predkomore, za katere so bile izvedene numerične simulacije računalniške dinamike tekočin s programskim paketom AVL FIRE. Na podlagi rezultatov teh simulacij, se je ovrednotil proces zgorevanja in zasnovala nova varianta geometrije. Na koncu je podana ocena variant, prav tako pa je izpostavljena najboljša.
Keywords: Predkomora, motor z notranjim zgorevanjem, bencinski motor GDI, računalniška dinamika tekočin, zgorevanje, AVL FIRE
Published in DKUM: 21.07.2021; Views: 979; Downloads: 115
Full text (8,98 MB) |
7. |
8. Računalniška simulacija bencinskega motorja s pred-komoro : magistrsko deloJure Popović, 2020, master's thesis Abstract: Motorji z notranjim zgorevanjem so zaradi emisij, ki jih sproščajo, pod velikim pritiskom okoljskih predpisov. Proizvajalci avtomobilov iščejo nove načine kako povečati izkoristek zgorevanja in zmanjšati količino nastalih emisij. Da bi bili motorji z notranjim zgorevanjem konkurenčni novim, bolj zelenim pogonskim tehnologijam, se je v bencinski motor z direktnim vbrizgom vgradil sistem vžiga s pred-komoro. V magistrskem delu je opisana numerična analiza zgorevanja v motorju z direktnim vbrizgom in pred-komoro. Poudarek je na razvoju simulacijske metode v programu AVL FIRE™ in primerjavi zgorevanja v motorju z navadno svečko in v motorju s pred-komoro. Rezultati kažejo znatno povečan izkoristek zgorevanja pri uporabi pred-komore.
Keywords: računalniška dinamika tekočin, motorji z notranjim zgorevanjem GDI, pred-komora, zgorevanje
Published in DKUM: 03.07.2020; Views: 1270; Downloads: 25
Full text (2,94 MB) |
9. Numerična analiza procesa zgorevanja in termične obremenitve bencinskega motorja z direktnim vbrizgom : magistrsko deloSimon Gomboc, 2019, master's thesis Abstract: Razvoj motorjev z notranjim zgorevanjem v glavni meri narekujejo ekonomski, ter strogi ekološki normativi, ki zahtevajo globalno znižanje emisij izpušnih plinov. Tako se v avtomobilski industriji pojavlja trend manjšanja pogonskih agregatov (»down-sizing«), s katerimi proizvajalci lažje izpolnjujejo zastavljene cilje. Glavna pomanjkljivost teh motorjev je odvajanje sproščene toplote, saj se na manjšem volumnu sprosti večja količina energije. Magistrska naloga predstavlja numerično analizo termične obremenitve bencinskega GDI motorja. Prvi del predstavlja numerično analizo celotnega cikla štiri taktnega motorja, drugi del pa predstavlja termično analizo vitalnih delov strukture in hladilnega medija. Vse simulacije so bile izvedene s programskim paketom AVL FIRE. Rezultati simulacij so bili primerjani z referenčnimi 1D rezultati in predhodno izvedenimi meritvami obstoječega motorja.
Keywords: Računska dinamika tekočin, bencinski motor GDI, emisije CO2, zgorevanje, termična analiza, hladilni sistem, prenos toplote, AVL FIRE
Published in DKUM: 03.07.2019; Views: 1451; Downloads: 198
Full text (5,03 MB) |
10. Merjenje trdih delcev pri zgorevanju lesnih peletov slovenskih proizvajalcevAndrej Jug, 2018, master's thesis Abstract: Namen zaključnega dela je prikaz kvalitete lesnih peletov s pomočjo meritev, ki so se izvajale na Inštitutu za energetiko v laboratoriju za termotehniko. Meritve so se izvajale na kurilni napravi Schmitt TKU3 Pellet s pomočjo profesionalnega merilnika Testo 380, ki omogoča zelo natančno merjenje vsebnosti trdih delcev, sočasno pa je sposoben meriti tudi prisotnost kisika in ogljikovega monoksida pri zgorevanju. Pri določevanju kakovosti peletov, glede na vsebnost trdih delcev v dimnih plinih, smo uporabljali štiri različne vzorce peletov slovenskih proizvajalcev, ki so se po sestavi in označbah na vrečah med sabo razlikovali. Postopek izvajanja meritev je temeljil na dveh različnih razponih dejanske moči Biotermec gorilnika in sicer prvi del meritev je bil opravljen pri moči 15 kW in drugi del meritev pri moči 35 kW. Dobljeni rezultati so se prenesli na računalnik od koder so se dodatno tabelarično obdelali in na podlagi teh izdelali grafi za lažji pregled in učinkovitejšo predstavo odčitkov, ki smo jih dobili pri meritvah.
Keywords: Lesni peleti, peletni gorilnik, zgorevanje, trdi delci
Published in DKUM: 16.11.2018; Views: 1795; Downloads: 181
Full text (1,95 MB) |
