Academic literature on the topic 'Strujanje fluida'

Predmet rada jeste strujanje jonske tečnosti N-butil N,N,N trimetilamonijum bis(trihlormetilsulfonil)imid, skraćeno [N4111][NTf2], kroz pravu cev. Cilj rada jeste istraživanje prinudne konvekcije i hidrauličkih karakteristika pri strujanju jonske tečnosti kroz pravu cevnu deonicu. Istraživanje je urađeno primenom računarske dinamike fluida pomoću program­skog paketa StarCCM+. Pri analizi termičkih i hidrauličkih karakteristika zaključeno je da predmetna jonska tečnost ne predstavlja najbolje rešenje kao medijum za prenos toplote za date uslove.

Predmet istraživanja ovog rada jeste laminarno strujanje nanojonske tečnosti kroz pravu cev kružnog poprečnog preseka. Cilj ovog rada je istraživanje prinudne konvekcije i hidrauličkih karakteristika nano­jonske tečnosti. Istraživanje je urađeno primenom raču­narske dinamike fluida (Computational Fluid Dynamics-CFD). Rezultati numeričkih simulacija verifikovani su na dva načina. Prilikom strujanja vode kroz cev, upoređen je pad pritiska dobijen simulacijom sa padom pritiska dobijenim Darsi-Vajbahovim (Darcy - Weisbach) izra­zom. Prilikom strujanja jonske i nanojonske tečnosti kroz cev, upoređen je Nuseltov broj (Nusselt) dobijen podacima iz simulacija sa Nuseltovim brojem primenom Šahove (Shah’s) jednačine. Primenjeni su kriterijumi kako bi se sagledalo da li predmetnu nano­jonsku tečnost ima smisla koristiti u sistemima za prenos toplote. Rezultati numeričke simulacije su uspešno verifikovani, a ispitivani fluid ispunjava kriterijume i može da se koristi u sistemima za prenos toplote kada je masena koncentracija nano čestica 0,5 % i 1 %, a ulazna temperatura ispitiva­nog fluida 335 K.

Predmet istraživanja ovog rada jeste laminarno strujanje nanojonske tečnosti kroz pravu cev kružnog poprečnog preseka. Cilj ovog rada je istraživanje prinudne konvekcije i hidrauličkih karakteristika nano­jonske tečnosti. Istraživanje je urađeno primenom raču­narske dinamike fluida (Computational Fluid Dynamics-CFD). Rezultati numeričkih simulacija verifikovani su na dva načina. Prilikom strujanja vode kroz cev, upoređen je pad pritiska dobijen simulacijom sa padom pritiska dobijenim Darsi-Vajbahovim (Darcy - Weisbach) izra­zom. Prilikom strujanja jonske i nanojonske tečnosti kroz cev, upoređen je Nuseltov broj (Nusselt) dobijen podacima iz simulacija sa Nuseltovim brojem primenom Šahove (Shah’s) jednačine. Primenjeni su kriterijumi kako bi se sagledalo da li predmetnu nano­jonsku tečnost ima smisla koristiti u sistemima za prenos toplote. Rezultati numeričke simulacije su uspešno verifikovani, a ispitivani fluid ispunjava kriterijume i može da se koristi u sistemima za prenos toplote kada je masena koncentracija nano čestica 0,5 % i 1 %, a ulazna temperatura ispitiva­nog fluida 335 K.

Predmet ovog rada su hidrauličke karakteristike strujanja mešavine vode i etilen glikola sa nanočesticama srebra kroz pravu cev. Cilj ovog rada je da se utvrde hidrauličke karakteristike strujanja razmatranog nanofluida kroz pravu cev pri laminarnom režimu i stacionarnim uslovima strujanja. Istraživanje je urađeno primenom računarske dinamike fluida (computational fluid dynamics – CFD). Utvrđeno je da pad pritiska raste sa porastom Rejnoldsovog broja i koncentracijom nanočestica srebra razmatranog nanofluida.

U praksi se često javlja potreba da se odrede toplotni gubici sa sfernih površina(lopta ili kalota) u okolnu struju vazduha. Sferni rezervoari, polusferni poklopci i danca rezervoara i sl. se dosta često sreću u procesnoj industriji. Jednačine za određivanje koeficijenta prelaza toplote su često komplikovane i zahtevaju veliki broj računskih operacija kao i poznavanje termofizičkih svojstava fluida, u najvećem broju slučajeva vazduha, koja zavise od temperature. U radu su prikazane korelacione jednačine za određivanje koeficijenta prelaza toplote sa usamljene sferne površine pri prirodnom i prinudnom strujanju vazduha. Date korelacione jednačine odnose se samo na vazduh i ne zahtevaju iznalaženje termofizičkih svojstava, a zavise samo od geometrije odnosno prečnika sfere, temperaturske razlike površine sfere i okolnog vazduhakao i brzine strujanja vazduha preko sfere. Pomenute jednačine su dobijene na osnovu, u inženjerskoj praksi često korišćenih i proverenih jednačina za Nuseltov broj, koje su najčešće citirane u relevantnoj stručnoj literaturi kao što su priručnik VDI Heat Atlasi priručnik Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik autoraRecknagel i Sprenger.

U ovom radu prikazana je metodologija proračuna vazdušnog strujanja u vazdušnim kanalima koji su modifikovani dodavanjem specijalnih usmerivača vazduha oblika ploče a poprečnog preseka aeroprofila. Modifikacija vazdušnog kanala izvršena u cilju smanjenja pada pritiska na izlazu samog kanala kao i u cilju smanjenja vibracija koje se javljaju tokom strujanja radnog fluida kroz kanal. Predstavljena metodologija proračuna strujanja zasnovana je na savremenim numeričkim metodama proračuna strujanja (CFD)odnosno metodi konačnih elemenata (FEA) za proračun vibracija i čvrstoće konstrukcije.

U radu je predstavljen dvodimenzijski termohidraulički model strujanja dvofazne mešavine oko snopa cevi vertikalnog generatora pare, kao i model za proračun toplotnog fluksa između predajnika i prijemnika toplote. Model dva fluida je primenjen za simulaciju strujanja dvofazne mešavine na strani prijemnika toplote i zasnovan je na jednačinama bilansa mase, količine kretanja i energije za svaku fazu pojedinačno. Procesi na međufaznim razdelnim površinama su modelirani na osnovu odgovarajućih konstitutivnih korelacija. Takođe, u radu su predstavljeni različiti načini modeliranja sile međufaznog trenja, koji se koriste u komercijalnim softverskim paketima za CFD simulacije i programima za analize sigurnosti nuklearnih reaktora. Predviđanje toplotnog fluksa izvršeno je modelom razmene toplote, koji obuhvata mehanizme jednofazne konvekcije, pothlađenog ključanja i razvijenog mehurastog ključanja. Rezultati dobijeni numeričkom simulacijom su upoređeni sa izmerenim vrednostima dostupnim u literaturi. Razvijeni model predstavlja podršku pri projektovanju generatora pare, a rezultati pružaju detaljan uvid u termohidrauličke parametre procesa.

U radu je urađeno merenje i analiza pokazatelja termičkog komfora. Merenje uključuje i eksperimentalnu i numeričku analizu. Parametri koji su bili predmet analize su temperatura po suvom termometru, brzina strujanja vazduha i relativna vlažnost u prostoriji. Pored merenja navedeni su osnovni principi numeričke analize i teorijske osnove računarske dinamike fluida. Urađen je i opis mernih uređaja, koji su korišćeni za eksperimentalnu analizu sa detaljnim objašnjenjem pravila merenja prema standardima. Dobijeni rezultati su detaljno protumačeni i uređena je uporedna analiza.

U radu je istražena originalnost triju izuma Fausta Vrančića sa stajališta današnjega poimanja izuma. Prvi izum koji je u radu istražen jest padobran, za koji je utvrđeno da Faust nije njegov izumitelj, već da ga je iznimno dobro tehnički unaprijedio, koncepcijski vrlo blisko suvremenim rješenjima. S obzirom na to da se uz padobran posvuda veže njegovo ime, mnoge će iznenaditi činjenica da Vrančić nije njegov izumitelj. Drugi izum koji je analiziran, a danas se nedovoljno ističe, odnosi se na mlin na plimu i oseku. Ideja nije nova, koristila se davno u povijesti, posebno u Irskoj i Engleskoj. Inovacija u Vrančićevu mlinu jest uporaba dvosmjernoga strujanja mora, pri čemu konstrukcija okretnoga pogonskoga vodeničnoga kola omogućuje njegovo okretanje uvijek u istom smjeru, neovisno o smjeru strujanja mora. Treća inovacija, koja se odnosi na Vrančićevo rješenje primjene statora i rotora kod vjetrenjače koje omogućuje korištenje vjetra iz bilo kojega smjera, danas se koristi kod turbina za razne fluide (vodu, paru, plinove).

U mnogim granama tehnike javljaju se problemimerenja protoka fluida. Merne blende, zbog svojihmnogih prednosti predstavljaju najzastupljenijiinstrument za merenje protoka fluida kroz cevovode. Sadruge strane njihova upotreba povećava tro&scaron;kove radaindustrijskih postrojenja. Jedan od ciljeva ovedoktorske disertacije bio je ispitivanje novih oblikamernih blendi u cilju u&scaron;tede energije pri njihovom radu.U ovoj doktorskoj disertaciji predložen je algoritamispitivanja novih oblika mernih blendi. Takođe jekonstruisana i izrađena laboratorijska aparatura zanjihovo ispitivanje kao i diferncijalni &quot;U&quot; manometarza merenje malih razlika pritisaka. U okviru ovedoktorske disertacije dizajnirana su i ispitana tri novaoblika mernih blendi. U&scaron;teda energije je postignutadizajnom koji smanjuje otpor merne blende kaoelementa cevovoda. Novi oblici mernih blendi, kao ijedna standardnog oblika koja je poslužila kaoreferentna, ispitani su prema predloženom algoritmu. Uprvom koraku merne blende su dizajnirane uprogramskom paketu Solid Works. Zatim su, premapredloženom algoritmu, ispitane pomoću računarske simulacije u programskom paketu COMSOL Multiphysics. Po dobijanju zadovoljavajućih rezultata računarske simulacije, merne blende su izrađene na 3D &scaron;tampaču, FDM postupkom i ispitane na laboratorijskoj aparaturi. Rezultati laboratorijskih ispitivanja su upoređeni sa rezultatima računarske simulacije. Upoređeni rezultati računarske simulacije i laboratorijskih ispitivanja su pokazali da je računarska simulacija dobro opisivala situaciju. Rezultati laboratorijskog ispitivanja su pokazali znatan efekat u&scaron;tede energije. Takođe je utvrđeno da se pomoću računarske simulacije mogu dobiti podaci na osnovu kojih se može doneti odluka da li novi oblik merne blende treba korigovati ili ima smisla pristupiti laboratorijskom ispitivanju. Algoritam ispitivanja koji je predložen u ovoj doktorskoj disertaciji se pokazao efikasnim.&nbsp;<br>In many domains of technology, there are problemswith the measurement of fluid flow. Orifice plates,because of their many advantages, represent the mostcommon instrument for measuring fluid flow throughpipelines. On the other hand, their use increases theoperating cost of industrial plants. One of the goals ofthis doctoral dissertation was to test new forms oforifice plates for a reason to save energy during theirwork. An algorithm for testing new forms of orificeplates is proposed. Also, the laboratory equipment fortesting them was designed and made, as well as adifferential &quot;U&quot; manometer for measuring smallpressure differences. As part of this doctoraldissertation are designed and tested three new forms oforifice plates. Energy-saving was achieved by a designthat reduces the resistance of the orifice plate as anelement of the pipeline. New forms of orifice plates, as well as a standard shape, which served as a reference, were tested according to the present algorithm. In the first step, orifice plates are designed in the Solid Works software package. Then, according to the proposed algorithm, they were tested using computer simulation in COMSOL Multiphysics software package. After achieving satisfactory results of computer simulation, orifice plates are made on a 3D printer, using the FDM process and tested in the laboratory apparatus. The results of laboratory tests were compared with the results of computer simulations. Compared results of computer simulation and laboratory testing showed that computer simulation described the situation well. The results of the laboratory test showed a significant energy-saving effect. It was also found that computer simulation can obtain data that can decide whether a new form of orifice plate must be corrected or it makes sense to access laboratory testing. The algorithm proposed in this doctoral dissertation has proven effective.