Search the digital library catalog

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: 66; Downloads: 9
Full text (35,49 MB)

Abstract: Glavna tema diplomskega dela je primerjava hladilnih stolpov za drugi blok jedrske elektrarne Krško JEK2 glede tehnoloških dejavnikov, ekonomskih dejavnikov ter vpliva na okolje. Podan je opis, sestava in delovanje hladilnega stolpa na naravni vlek, hladilnih celic z induciranim vlekom ter hibridnega hladilnega stolpa. Na koncu smo primerjali še hladilne stolpe po stroških in po vplivu na okolje. Ugotovili smo, da je, glede na proučene dejavnike, hladilni stolp na naravni vlek najboljša izbira.
Keywords: jedrska elektrarna, hlajenje kondenzata, hladilni stolp na naravni vlek, hladilne celice z induciranim vlekom, hibridni hladilni stolp
Published in DKUM: 19.09.2022; Views: 372; Downloads: 68
Full text (2,67 MB)

Abstract: V sklopu diplomskega dela je bila izvedena numerična analiza hidravličnih razmer v kolenu dimovodnega kanala termoelektrarne s ciljem ugotoviti upravičenost uporabe usmerjevalnih lopatic kot načina za zmanjšanje tlačnega padca. Analiza je bila izvedena za dva nabora obratovalnih parametrov termoelektrarne – garancijski parametri in parametri za zasnovo. Ugotovljeno je bilo, da namestitev usmerjevalnih lopatic v dimovodni kanal zmanjša tlačni padec za 73% v primeru garancijskih parametrov ter za 75% v primeru parametrov za zasnovo. Rezultati numerične analize so bili kontrolirani z uporabo empiričnih nastavkov za izračun koeficienta lokalnih izgub. V sklopu diskusije so navedene nekatere iztočnice za nadaljnje delo.
Keywords: numerična analiza, CFD, usmerjevalne lopatice, dimovodni kanal, tlačni padec, koeficient izgub
Published in DKUM: 08.09.2021; Views: 684; Downloads: 68
Full text (3,69 MB)

Abstract: Sušenje vlažnih snovi je ena izmed najstarejših procesnih tehnik, ki se uporablja na mnogih industrijskih področjih. Pri sušenju obravnavamo zapletene fizikalne procese, ki obsegajo vezan večfazni prenos toplote, snovi in gibalne količine. Kadar obravnavamo sušenje delcev ki so porozni, moramo proces sušenja obravnavati v več stopnjah, saj delci poleg vlage na površini vsebujejo še vlago v notranjosti. V doktorski nalogi je obravnavan razvoj numeričnega modela za izračun sušenja poroznih delcev v toku sušilnega plina, pri čemer je reševanje problema izvedeno v sklopu Euler-Lagrange modela računalniške dinamike tekočin. Tako je za numerično rešitev dvofaznega prenosa toplote s premikajočo fazno mejo znotraj gibajočega se delca bil razvit numerični model na osnovi Metode robnih elementov. Razvit je bil tudi nov model za izračun povezave prenosa toplote in snovi znotraj delca s prenosom toplote in snovi v toku sušilnega plina, in sicer z nadgradnjo modela točkovnega izvora v Metodi robnih elementov za nestacionarni prevod toplote v model, ki upošteva tudi konvektivni prenos toplote in snovi v sušilnem plinu. Izvedeni testni primeri potrjujejo primernost razvitih numeričnih modelov za prostorski in časovni izračun sušenja delcev v toku sušilnega plina.
Keywords: Sušenje poroznih delcev, Kinetika sušenja poroznih delcev, Metoda robnih elementov, Razpršilno sušenje, Sklopljen model za prenos toplote in snovi, Računalniška dinamika tekočin
Published in DKUM: 16.10.2020; Views: 2945; Downloads: 140
Full text (12,78 MB)

Abstract: magistrski nalogi je opisan razvoj računskega modela raztapljanja soli na osnovi računalniške dinamike tekočin in njegova eksperimentalna validacija. Validacija temelji na eksperimentalnem delu oz. merjenju koncentracije solne raztopine s pomočjo merilnega instrumenta WTW Multi 3320. Preko električne prevodnosti, ki smo jo z merilcem merili, smo rezultate s funkcijo pretvorili v koncentracijo. Naslednji korak je bil simuliranje mešanja delcev soli povprečne velikosti v vodi za pridobitev povprečne hitrosti delcev. Predstavljen je uporabljen geometrijski model, ki smo ga zmodelirali v programu SolidWorks in simulacija, ki smo jo izvedli v programu Fluent. Na koncu smo naredili preračun v programu Excel, s katerim smo hoteli čim bolj natančno opisati raztapljanje soli, ki smo jo zabeležili pri eksperimentalnih meritvah.
Keywords: Raztapljanje, solna raztopina, merjenje koncentracije, merjenje električne prevodnosti, numerična simulacija z delci, raztapljanje soli v vodi, preračun raztapljanja soli.
Published in DKUM: 18.05.2020; Views: 1121; Downloads: 109
Full text (2,33 MB)