Posouzení vlivu vnitřních svalků na průchodnost přivaděče zhotoveného z polyetylénových trub.

Transkript

1 přivaděče zhotoveného z polyetylénových trub. Autor: Vedoucí diplomové práce: Konzultant: Prof. Ing. Jan Melichar, CSc. Ing. Tomáš Hyhlík Ph.D

2 Obsah Cíle práce Aktuální stav Hydraulický výpočet gravitačního přivaděče CFD výpočet - ztráty třením Porovnání výsledků Zhodnocení vlivu vnitřních svalků

3 Cíle práce Provedení hydraulického výpočtu gravitačního přivaděče. Posouzení vlivu vnitřních svalků na základě odhadu součinitele místní ztráty. Posouzení možnosti využití CFD výpočtu pro stanovení součinitele místní ztráty. Stanovení součinitele místní ztráty na základě CFD výpočtu. Analýza získaných dat a porovnání s odhadem.

4 Aktuální stav Zatím jediný pokus o kvantifikování součinitele ztráty vnitřního svalku : Melichar, J., Háková, J., Veselský, J., Michlík, L.: Local Head Loss in Plastic Pipeline Joint Welded by Butt Vision. Journal of Hydrology and Hydromechanics. 2006, vol. 54, no. 3, 2006

5 Hydraulický výpočet gravitačního přivaděče - zadání

6 Hydraulický výpočet gravitačního přivaděče - schéma

7 Hydraulický výpočet gravitačního přivaděče Statická složka měrné energie Ztráty třením Místní ztráty

8 Charakteristika odhad součinitele ζ Y st Charakteristika potrubí Charakteristika po opravě

9 CFD výpočet ztráty třením SST k ω model turbulence

10 CFD výpočet potrubí se svalkem Obdélníková strukturovaná síť-kromě malé oblasti v blízkosti svalku. Okrajové podmínky stejné jako v případě hladkého potrubí.

11 CFD výpočet ladění výpočtu

12 CFD výpočet ladění výpočtu

13 CFD výpočet - výsledky Ztráty třením Ztráty vlivem svalku ζ sv = 0,036 Charakteristika Celkové ztráty

14 Porovnání výsledků CFD Odhad Ztráty třením Ztrátový součinitel ζ sv = 0,036 [1] Ztráty vlivem svalku

15 Y st 270 m 3.h -1 oprava

16 Závěř CFD výpočet malý vliv vnitřních svalků. Rozpor : CFD výpočet x Odhad Výsledky CFD modelování není možné uvažovat jako konečné. Nutné hlubší porovnání s laboratorním měřením. Analýza získaných dat a porovnání s odhadem.

17 Děkuji za pozornost

18 přivaděče zhotoveného z polyetylénových trub. Autor: Vedoucí diplomové práce: Konzultant: Prof. Ing. Jan Melichar, CSc. Ing. Tomáš Hyhlík Ph.D Diskuze k DP

19 Třecí ztráty Tření kapaliny o stěnu bezprostředně u stěny (největší hodnoty tečného napětí). Disipace turbulentní energie v místě největší intenzity turbulence. Obr. dostupný na: ik,stava-mechanikatekutin.pdf

20 Ukládání potrubí Tuhost zeminy potrubí pracuje společně se zeminou. Míra udusání zeminy. Krycí vrstva potrubí. Vlastnosti účinné vrstvy (zemina v bezprostřední blízkosti). Sklon. Použití pískového lože. Kontrola před uložením.

21 Uzavírací klapka DN 250 PN 16 (WAFER) Obr. dostupný na: cz/soubory/vamei n.pdf

22 Statistická stabilita Turbulentní proudění se vyznačuje náhodným charakterem. Jakákoli fyzikální veličina (rychlost, tlak, teplota, atd.) je tedy náhodnou funkcí času. Při aplikaci statistických metod je ale proudění stabilní., tj. pokud vytvoříme průměrnou hodnotu v různých časových okamžicích a z různě dlouhých časových záznamu, dostaneme vždy tutéž hodnotu. Viz (str. 15):

23 Numerická viskozita Chyba, kterou vnáší do výpočtu numerická metoda. Dána rychlostí proudění skrze výpočtovou síť. Vlastnostmi sítě.

24 Experiment x CFD Charakter závislosti geometrie svalku, tedy i ζ na průměru potrubí. (Poměrná velikost svalku ku průměru potrubí s narůstajícím průměrem potrubí klesá.) Model tvořen na základě měření etalonového spoje (velice blízko ideálu). Model potrubí nereflektuje možné technologické vady (otřepy). Model potrubí vytvořen jako 2D, nereflektuje proměnnost geometrie po obvodu potrubí.

25 Děkuji za pozornost