1. Numerična simulacija vbrizgavanja piroliznega olja iz odpadne LDPE plastike v vbrizgalni šobi dizelskega motorja : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeAndraž Dobaj, 2024, diplomsko delo Opis: Proučevan je bil vpliv dodatka piroliznega olja, pridobljenega iz polietilena nizke gostote dizelskemu gorivu na pojavnost kavitacije v vbrizgalni šobi dizelskega motorja. V numerični simulaciji s programsko opremo Ansys Fluent so bile upoštevane lastnosti treh različnih goriv: čistega dizelskega goriva, dizelskega goriva z dodatkom 10% in 20% piroliznega olja (volumski deleži). Analiza rezultatov je pokazala, da dodajanje piroliznega olja dizelskemu gorivu vpliva na pojavnost kavitacije. Najnižja pojavnost kavitacije je bila zabeležena pri sto odstotnem dizelskem gorivu, najvišja pa pri gorivu z dodatkom 20% piroliznega olja. Pirolizno olje, pridobljeno iz polietilena nizke gostote ima nižji vrednosti viskoznosti in gostote kot dizelsko gorivo. Možno je sklepati, da nižji vrednosti viskoznosti in gostote vplivata na večjo pojavnost kavitacije pri gorivu z višjim volumskim deležem piroliznega olja iz polietilena nizke gostote v zmesi.
Ključne besede: kavitacija, računalniška dinamika tekočin, pirolizno olje, polietilen nizke gostote, vbrizgalna šoba, dizelski motor
Objavljeno v DKUM: 08.01.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 19
 Celotno besedilo (2,94 MB) |
2. Recikliranje odpadnih kompozitnih materialov z vgrajenimi ogljikovimi vlakni s postopkom pirolize : diplomsko deloAndrej Umbreht, 2024, diplomsko delo Opis: V tej študiji smo raziskovali recikliranje polimera, ojačenega z ogljikovimi vlakni z uporabo pirolize. Začeli smo z opisom temeljnih lastnosti kompozitnih materialov in specifičnih značilnosti polimernega kompozita ojačenega z ogljikovimi vlakni. Podali smo pregled različnih metod recikliranja s poudarkom na pirolizi kot tehniki za predelavo ogljikovih vlaken. Poleg tega smo izvedli postopek oksidacije, da bi primerjali njegove učinke na material. Za analizo kemičnih sprememb v vlaknih, ki so posledica teh obdelav, je bila uporabljena spektroskopija FTIR. Nazadnje smo naše ugotovitve primerjali še z obstoječo literaturo.
Ključne besede: ogljikova vlakna, kompozitni materiali, piroliza, recikliranje
Objavljeno v DKUM: 03.10.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 23
Celotno besedilo (1,88 MB) |
3. Termična piroliza visokokaloričnega goriva iz odpadkov (RDF)Maja Bagari, 2024, magistrsko delo Opis: V skladu s cilji Direktive o odpadkih (2008/98/ES) si države članice EU prizadevajo zmanjšati količine odloženih odpadkov, zato jih centri za ravnanje z odpadki predelujejo v uporabno gorivo iz odpadkov, imenovano RDF. Ta ima izjemen energetski potencial, ki ostaja premalo izkoriščen.
V okviru magistrske naloge se je izvedla raziskava potencialne uporabnosti treh različnih RDF frakcij kot surovin v postopku pirolize. Rezultati analiz goriv so potrdili visoke kurilne vrednosti in raznolik materialni spekter.
Po izvedbi pirolize so bila okarakterizirana tudi pirolizna olja. Rezultati so nakazali na podobnost s konvencionalnim dizelskim gorivom in na možnost potencialnega energetskega izkoriščanja. Kljub temu trenutna struktura olj še ne omogoča njihove neposredne uporabe kot tekočega goriva, kar nakazuje nujnost nadaljnjih prilagoditev procesa pirolize in ustreznih predhodnih obdelav vhodnih surovin.
Ključne besede: gorivo iz odpadkov, RDF, piroliza
Objavljeno v DKUM: 27.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 0
Celotno besedilo (2,36 MB) |
4. Analiza tekočih in trdnih produktov procesa torefikacije odpadne biomase : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeAnteja Garmut, 2024, diplomsko delo Opis: Cilj diplomske naloge je obravnava procesa torefikacije odpadne biomase in karakterizacija nastalih produktov. Za predstavnike odpadne biomase so bili izbrani tri različni vzroci, in sicer miskantus, mešan les ter hmelj. Cilj naloge je proizvesti trdno biogorivo z višjo kurilno vrednostjo v primerjavi s surovo biomaso. Proces torefikacije je potekal eno uro pri treh različnih temperaturah, 250 °C, 350 °C in 450 °C. Produkte smo nato kemijsko karakterizirali. Karakterizacijo smo izvedli na trdnih in tekočih produktih torefikacije ter tudi na surovih vzorcih posameznih biomas. Ovrednotili smo masne izgube, masne izkoristke, energijsko učinkovitost, doprinos energije glede na maso, kurilne vrednosti, vsebnost hlapnih snovi, vlage in pepela. S Fourierjevo transformacijo (FTIR) je bila določena struktura vzorcev, s termogravimetrično analizo (TGA) pa termična razgradnja surove in toreficirane biomase.
Z naraščanjem temperature torefikacije se kurilne vrednosti trdnih produktov višajo, nižje pa so vrednosti masnih izkoristkov, energetske učinkovitosti ter delež hlapnih komponent. FTIR analiza prikazuje razgradnjo celuloze, ki jo zaznamo z zmanjšanimi vrhovi, z eliminacijo manjših vrhov pa opazimo delno ragradnjo hemiceluloze in lignina. Zvišanje temperature je povzročilo zmanjšanje moči karboksilnih in -OH skupin. V surovi biomasi zaznamo prisotnost aromatskih spojin, simetrične alifatske skupine ter CO-C funkcionalne skupine, ki jih v primerjavi s toreficirano biomaso več ne zaznamo. TGA analiza je bila izvedena v kisikovi atmosferi pri konstantni hitrosti segrevanja v temperaturnem območju 30-900 °C. Ob višjih temperaturah je pokazala oksidacijo fiksnega ogljika, izhlapevanje težko hlapnih snovi ter razgradnjo anorganskih materialov. Glede na rezultate analiz je razvidno, da so trdni produkti primerni za uporabo kot biogorivo, medtem ko je v tekočih produktih delež vode previsok.
Ključne besede: obnovljivi viri energije, odpadna biomasa, hmelj, torefikacija, kurilna vrednost, termogravimetrična analiza, miskantus, les
Objavljeno v DKUM: 09.09.2024; Ogledov: 38; Prenosov: 20
Celotno besedilo (3,57 MB) |
5. The ǂeffect of fuel quality on cavitation phenomena in common-rail diesel injector—a numerical studyLuka Kevorkijan, Ignacijo Biluš, Eloisa Torres Jiménez, Luka Lešnik, 2024, izvirni znanstveni članek Opis: Plastic is one of the most widely used materials worldwide. The problem with plastic
arises when it becomes waste, which needs to be treated. One option is to transform plastic waste
into synthetic fuels, which can be used as replacements or additives for conventional fossil fuels
and can contribute to more sustainable plastic waste treatment compared with landfilling and other
traditional waste management processes. Thermal and catalytic pyrolysis are common processes
in which synthetic fuels can be produced from plastic waste. The properties of pyrolytic oil are
similar to those of fossil fuels, but different additives and plastic stabilizers can affect the quality
of these synthetic fuels. The quality of fuels and the permissible particle sizes and number density
are regulated by fuel standards. Particle size in fuels is also regulated by fuel filters in vehicles,
which are usually designed to capture particles larger than 4 µm. Problems can arise with the
number density (quantity) of particles in synthetic fuels compared to that in fossil fuels. The present
work is a numerical study of how particle size and number density (quantity) influence cavitation
phenomena and cavitation erosion (abrasion) in common-rail diesel injectors. The results provide
more information on whether pyrolysis oil (synthetic fuel) from plastic waste can be used as a
substitute for fossil fuels and whether their use can contribute to more sustainable plastic waste
treatments. The results indicate that the particle size and number density slightly influence cavitation
phenomena in diesel injectors and significantly influence abrasion.
Ključne besede: plastic waste, synthetic fuels, pyrolytic oil, common rail, cavitation, erosion, particles
Objavljeno v DKUM: 05.07.2024; Ogledov: 131; Prenosov: 14
Celotno besedilo (3,06 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
6. Obtaining the synthetic fuels from waste plastic and their effect on cavitation formation in a common-rail diesel injectorLuka Kevorkijan, Amalia Palomar-Torres, Eloisa Torres Jiménez, Carmen Mata, Ignacijo Biluš, Luka Lešnik, 2023, izvirni znanstveni članek Opis: The presented paper addresses two significant issues of the present time. In general, the studies of the effect of synthetic fuels on cavitation formation and cavitation erosion prediction in the nozzle tip of common-rail diesel injectors were addressed. The first problem is plastic waste, which can have a significant negative environmental impact if not treated properly. Most plastic waste has high energy value, so it represents valuable material that can be used in resource recovery to produce various materials. One possible product is synthetic fuel, which can be produced using thermal and catalytic pyrolysis processes. The first issue addressed in the presented paper is the determination of fuel properties since they highly influence the fuel injection process, spray development, combustion, etc. The second is the prediction of cavitation development and cavitation erosion in a common-rail diesel injector when using pyrolytic oils from waste plastic. At first, pyrolytic oils from waste high- and low-density polyethylene were obtained using thermal and catalytic pyrolysis processes. Then, the obtained oils were further characterised. Finally, the properties of the obtained oils were implemented in the ANSYS FLUENT computational program and used in the study of the cavitation phenomena inside an injection nozzle hole. The cavitating flow in FLUENT was calculated using the Mixture Model and Zwart-Gerber-Belamri cavitation model. For the modelling of turbulence, a realisable k–ε model with Enhanced Wall Treatment was used, and an erosion risk indicator was chosen to compare predicted locations of cavitation erosion. The results indicate that the properties of the obtained pyrolytic oils have slightly lower density, surface tension and kinematic viscosity compared to conventional diesel fuel, but these minor differences influence the cavitation phenomenon inside the injection hole. The occurrence of cavitation is advanced when pyrolytic oils are used, and the length of cavitation structures is greater. This further influences the shift of the area of cavitation erosion prediction closer to the nozzle exit and increases its magnitude up to 26% compared to diesel fuel. All these differences have the potential to further influence the spray break-up process, combustion process and emission formation inside the combustion chamber.
Ključne besede: plastic waste, synthetic fuels, pyrolytic oils, common-rail, cavitation, erosion, transient simulation
Objavljeno v DKUM: 18.03.2024; Ogledov: 299; Prenosov: 30
Celotno besedilo (4,55 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
7. Vpliv uporabe e-goriva na tokovne razmere v vbrizgalni šobi dizelskega motorjaAmin Marinšek Hussain, 2023, magistrsko delo Opis: Namen magistrskega dela je ugotoviti vpliv e-goriva na tokovne razmere v vbrizgalni šobi dizelskega motorja. Alternativna goriva imajo drugačne lastnosti od konvencionalnega dizelskega goriva. Posledično lahko pričakujemo različno obnašanje goriva v vbrizgalni šobi. V magistrski nalogi so primerjana tri goriva. To so e-FT gorivo, My Renewable Diesel in konvencionalno dizelsko gorivo. Analiza toka goriva je bila izvedena s pomočjo programske opreme AVL FIRE, kjer so bile izvedene tri simulacije, za vsako gorivo posebej. Simulacija je bila omejena na enako geometrijo vbrizgalne šobe, enak potek dviga igle, enak obratovalni režim motorja, enak tlak vbrizgavanja in enak tlak znotraj zgorevalne komore. Po končanih simulacijah smo spoznali, da lastnosti goriva vplivajo na tokovne razmere in razvoj parne faze. Viskoznost in gostota sta tesno povezana z razvojem parne faze ter s pojavom kavitacije. Višja kot sta viskoznost in gostota goriva, manjša je možnost pojava kavitacije ter manj je parne faze. To pomeni, da manj viskozna goriva bolj kavitirajo v primerjavi bolj viskoznimi.
Ključne besede: e-goriva, dizelski motor, alternativna goriva, numerična simulacija, programski paket AVL FIRE
Objavljeno v DKUM: 29.11.2023; Ogledov: 413; Prenosov: 55
Celotno besedilo (1,98 MB) |
8. Prediction of cavitation and particle erosion in a radial divergent test sectionLuka Kevorkijan, Luka Lešnik, Ignacijo Biluš, 2022, izvirni znanstveni članek Opis: The 3D unsteady, cavitating, particle-laden flow through a radial divergent test section was simulated with the homogeneous mixture model and Discrete Phase Model (DPM) within the commercial CFD code ANSYS Fluent. For turbulence, a RANS approach was adopted with the Reboud’s correction of turbulent viscosity in the k-ω SST model. Cavitation erosion was predicted with the Schenke-Melissaris-Terwisga (SMT) model, while particle erosion was predicted with the Det Norske Veritas (DNV) model. Two distinct erosion zones were identified, one for pure cavitation erosion and one for pure particle erosion. The occurrence of the pure particle erosion zone downstream of the cavitation erosion zone was analysed. By observing the streamlines downstream of the cavitation structures, it was found that vortices form in the flow and redirect the particles towards the wall, causing a pure particle erosion zone on the wall. Particles under consideration in this study were not found to alter the flow to the extent that the cavitation erosion zone would be significantly altered compared with the results without solid particles which are reported in the literature.
Ključne besede: cavitation, Particles ANSYS Fluent, erosion, CFD, modelling, DPM
Objavljeno v DKUM: 30.10.2023; Ogledov: 285; Prenosov: 9
Celotno besedilo (2,04 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
9. Primerjava vpliva na okolje pri uporabi dizelskega motorja ali plinske turbine za proizvodnjo električne energije v TE Brestanica : magistrsko deloNataša Klavžar, 2023, magistrsko delo Opis: V sodobnem svetu je proizvodnja električne energije nujna zaradi bolj množične uporabe električnih naprav in vse večjega povpraševanja po energiji. Podnebne spremembe se lahko štejejo za enega najbolj perečih problemov, s katerimi se trenutno sooča svet. Nekatere metode pridobivanja električne energije s premogom, nafto, zemeljskim plinom povzročajo neizogibne emisije toplogrednih plinov in številne negativne učinke na okolje. Temperatura narašča, dviga se morska gladina in še ena težava, ki je povezana s podnebnimi spremembami, je izčrpavanje fosilnih goriv. Vsem proizvodnjam je pomembno, da svojo energijo proizvajajo na učinkovit način in poskušajo zmanjšati njen vpliv na okolje.
V magistrskem delu smo analizirali in primerjali uporabo različnih pogonov v Termoelektrarni Brestanica. Želeli smo ugotoviti, kakšen vpliv ima uporaba dizelskega motorja v proizvodnji; to smo primerjali s trenutnimi pogoni, ki jih imajo plinski bloki v Brestanici. Ugotovili smo, da ima dizelski motor krajši odzivni čas pri zagonu, zato lahko posledično tudi zmanjšamo emisijske vplive na okolje.
Ključne besede: Termoelektrarna Brestanica, plinska turbina, dizelski motor, emisijski vplivi na okolje, krajši odzivni čas, zagon, elektroenergetsko omrežje
Objavljeno v DKUM: 17.10.2023; Ogledov: 401; Prenosov: 0
Celotno besedilo (2,30 MB) |
10. Katalitična piroliza LDPE : diplomsko deloBlaž Kozjek, 2023, diplomsko delo Opis: V okviru diplomskega dela se je izvedla katalitična piroliza LDPE – polietilena nizke gostote – v eksperimentalnem šaržnem reaktorju, v šaržah po 100 g. Izvedene so bile tri meritve brez dodatka katalizatorja, tri meritve z dodatkom 5 g katalizatorja in tri meritve z dodatkom 10 g katalizatorja. Kot katalizator se je uporabljal zeolit ZAP USY. Dodatek katalizatorja je pričakovano povišal delež plinskega produkta. Prav tako se je znižala temperatura ob prvih kapljicah kondezata. Pirolizno olje se je zbiralo v frakcijah po 9 g, saj smo želeli ugotoviti vpliv časa zadrževanja. Pri pirolizi brez katalizatorja so najtežje frakcije nastale ob najdaljših zadrževalnih časih. Ob dodatku katalizatorja pa so bile najtežje prve frakcije
Ključne besede: katalitična piroliza, zeolit ZAP USY
Objavljeno v DKUM: 09.10.2023; Ogledov: 452; Prenosov: 38
Celotno besedilo (6,34 MB) |
