Naslov: | CFD simulacija vbrizgavanja zraka v aeracijski bazen centralne čistilne naprave Ptuj |
---|
Avtorji: | ID Mlakar, Matija (Avtor) ID Hriberšek, Matjaž (Mentor) Več o mentorju...  ID Zadravec, Matej (Komentor) |
Datoteke: | UNI_Mlakar_Matija_2014.pdf (3,95 MB) MD5: C13F11476D128149164CAF07741B14C4
|
---|
Jezik: | Slovenski jezik |
---|
Vrsta gradiva: | Diplomsko delo/naloga |
---|
Tipologija: | 2.11 - Diplomsko delo |
---|
Organizacija: | FS - Fakulteta za strojništvo
|
---|
Opis: | Pred začetkom izdelave diplomske naloge sem v podjetju na glavni cevovod namestili merilec pretoka, s katerim sem v tabelo zbral dejanske vrednosti masnega pretoka plinske faze v sistem pri različnih obremenitvah puhal. Do takrat so bile poznane samo teoretične vrednosti podane s strani proizvajalca puhal. Simulacija je bila narejena za tri pretoke, maksimalnega 2,472kg/s, srednjega 1,388kg/s in najmanjšega 0,88kg/s. Nato je bil v programu Ansys 15.0 zmodeliran celoten bazen (52,80m X 18,00m X 4,66m), prav tako sta bila zmodelirana dva podporna stebra za most, dva cevovoda za črpalki in dekanter. Nato je sledila mreža, katera je bila namensko zgoščena pod blazinami za vbrizgavanje zraka za večjo natančnost pri določanju hitrostnih polj in vsebuje 4.385.013 vozlišč, torej 14.752.784 elementov. Nato so sledile fizikalne nastavitve v programu Ansys 15.0. treba je omeniti, da je celotna simulacija temelji na Euler-Euler pristopu in ne na Euler – Lagrange. Vse fizikalne nastavitve si sledijo v kronološkem zaporedju, na začetku je bil izbran tip analize »časovno odvisna analiza«, kjer je bilo izbranih 300 sekund s časovnim korakom 0,1s. Potem so sledile nastavitve sistema, kjer sem določil fizikalne nastavitve posameznih faz, ter nastavitve obeh faz kot par. Ko so bile vnesene vse fizikalne nastavitve, je bilo potrebno določiti definirana območja v sistemu. Tako so bile za vnos plinske faze v sistem izbrane blazine, katerih je 72. Simulacija je bila narejena za tri pretoke, ki so bili pridobljeni s namestitvijo merilca. Na gladini vode je bilo potrebno določiti pogoje odplinjevanja disperzne faze. Vse ostale nastavitve so bile narejene v zavihku nedefinirana območja, kjer sem vsem oviram in stenam v sistemu predpisal, da je hitrost zvezne faze enaka 0m/s, torej ni dovoljen zdrs. Za zvezno fazo pa stene in ovire predstavljajo površino s prostim zdrsom. Pri nadzorovanju konvergence sem si pomagal s dodano funkcijo in sicer volumski delež zraka, iz katere je bilo razvidno, da je bila izbira 3000 časovnih korakov pravilna, saj se prične plinska faza v sistemu stabilizirati. Ko je bila simulacija končana sem primerjal rezultate vseh treh pretokov. Volumski delež plinske faze je prikazan po prerezih bazena. Posebej zanimiv je volumski delež plinske faze od enega metra navzgor. Ugotovil sem, da se volumski delež plinske faze najbolj enakomerno porazdeli prav pri pretoku 1,388kg/s v katerem obratuje Centralna čistilna naprava Ptuj. Prav tako je narejen graf povprečnih vrednosti volumskega deleža plinske faze v sistemu in graf maksimalnih vrednosti volumskega deleža plinske faze v sistemu. Zanimivo je, da se maksimalne vrednosti volumskega deleža plinske faze pojavijo v območij največje turbolence. Druga naloga te diplomske naloge pa je bila preučiti posedanje delcev v bazenu. Iz grafa posedanja delcev sem določil povprečno hitrost posedanja delcev. Nato sem v programu Ansys omejil hitrost zvezne faze tako, da je bilo mogoče razbrati ali so hitrosti manjše ali večje. Če so bile večje od predpisane hitrosti posedanja, tam do posedanja ni prišlo. Ko sem se osredotočil na samo par blazin, je bilo razvidno, da v sistemu lahko prihaja do popolnega posedanja ali pa do delnega posedanja delcev pod blazinami. Ko je bil narejen prečni prerez bazena pa je bilo razvidno, da prihaja do delnega posedanja ponovno v območjih največje turbolence. Končne ugotovitve diplomske naloge so bile naslednje, čeprav v bazenu prihaja do posedanja delcev je količina teh dovolj majhna, da lahko Centralna čistilna naprava Ptuj obratuje ne moteno. Ugotovitev, da se volumski delež plinske faze najbolj enakomerno razporedi pri točno tem pretoku pri katerem deluje Ptujska čistilna naprava. S odkritjem območij največjih koncentracij zraka smo na predstavitvi v podjetju ugotovili, da se nahaja sonda za merjenje kisika ravno v tem območju in bo v prihodnosti premeščena na mesto, kjer ne prihaja do maksimalnih vrednosti volumskega deleža plinske faze. |
---|
Ključne besede: | CFD simulacija, čistilna naprava, vbrizgavanje zraka, razporeditev plinske faze, posedanje |
---|
Kraj izida: | Maribor |
---|
Založnik: | [M. Mlakar] |
---|
Leto izida: | 2014 |
---|
PID: | 20.500.12556/DKUM-45285  |
---|
UDK: | [532.5:004]:533.4:621.64.057(043.2) |
---|
COBISS.SI-ID: | 18397206  |
---|
NUK URN: | URN:SI:UM:DK:WQUDRSFQ |
---|
Datum objave v DKUM: | 20.10.2014 |
---|
Število ogledov: | 2009 |
---|
Število prenosov: | 228 |
---|
Metapodatki: |  |
---|
Področja: | KTFMB - FS
|
---|
:
|
MLAKAR, Matija, 2014, CFD simulacija vbrizgavanja zraka v aeracijski bazen centralne čistilne naprave Ptuj [na spletu]. Diplomsko delo. Maribor : M. Mlakar. [Dostopano 22 april 2025]. Pridobljeno s: https://dk.um.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&id=45285
Kopiraj citat |
---|
| | | Skupna ocena: | (0 glasov) |
---|
Vaša ocena: | Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom. |
---|
Objavi na: |  |
---|
Iščem podobna dela... 
Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše
podrobnosti ali sproži prenos. |