Modeliranje prijenosa topline zračenjem u ložištu primjenom Monte Carlo metode

Schneider, Daniel Rolph (1997) Modeliranje prijenosa topline zračenjem u ložištu primjenom Monte Carlo metode. = Scientific master's thesis , Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, UNSPECIFIED. Mentor: Bogdan, Željko.

Full text not available from this repository.

Abstract (Croatian)

Razvijen je trodimenzionalni matematički model prijenosa topline zračenjem u ložištu generatora pare zasnovan na Monte Carlo metodi. Model prijenosa topline koji obuhvaća i konvekciju (s modelom turbulencije) je ugrađen u postojeći trodimenzionalni model kojim su obuhvaćeni izgaranje i strujanje u ložištu. Turbulencija je modelirana k-e modelom. Izgaranje je predstavljeno sumarnom reakcijom, modeliranom Arrheniusovom jednadžbom brzine reakcije. U radu je dan pregled različitih modela prijenosa topline zračenjem. U svrhu smanjenja fluktuacija rezultata i velikog vremena računanja, koji karakteriziraju Monte Carlo metodu, analizirane su i razvijene razne tehnike kojima se tražene razdiobe zamjenjuju s deterministički određenim vrijednostima koje svojom distribucijom zadovoljavaju razdiobu koja bi se dobila korištenjem slučajnih varijabli. Isprobani su i drukčiji modeli od Howellovog stohastičkog modela s reemisijom snopa energije. Usporedbom različitih varijanti modela zračenja temeljenih na Monte Carlo metodi izabrana su najbolja rješenja. Model zračenja ispitan je na jednostavnom primjeru zračenja u zatvorenom prostoru gdje su usporedbom s poznatim rješenjem pokazana vrlo dobra slaganja temperatura. Sposobnost modela da rješava probleme zračenja kao dijela kompletnog trodimenzionalnog modela ložišta prikazana je u slučaju realnog eksperimentalnog ložišta u IJmuidenu. Uspoređivanjem s mjerenim podacima su ustanovljena dobra poklapanja temperature. Također su dani rezultati simulacija nekih komercijalnih ložišta gdje su prikazana polja temperature i gustoće toplinskih tokova.

Abstract

Three-dimensional mathematical model of radiation heat transfer based upon the Monte Carlo method has been developed. Heat transfer model including convection (with turbulence model) was then incorporated into existing general three-dimensional model of combustion and fluid flow processes in the steam generator furnace. K-e model is used for turbulence modelling. The combustion process is represented by the summary reaction modeled by the Arrhenius' reaction rate equation. Various radiation heat transfer models are discussed. Negative characteristics of Monte Carlo method include result fluctuations and demanding computational time. In order to solve this problem various techniques have been analyzed and developed. Other models than Howell's stochastic model with energy bundle reemission have been applied. By comparing several different Monte Carlo based radiation models, best solutions have been chosen. The Monte Carlo radiation model is tested on a simple example of radiation in a cubical enclosure. Comparison of the calculated temperature with the known numerical solution has shown good agreement. Capacity of Monte Carlo radiation model to solve radiation problems as a part of complete three-dimensional furnace model was tested in the case of the real experimental furnace in IJmuiden. Comparison between the available experimental data and the calculated results has shown good agreement. Temperature and heat flux density fields obtained for a few commercial furnaces are also presented.

Item Type: Thesis (Scientific master's thesis)
Uncontrolled Keywords: Monte Carlo metoda; prijenos topline zračenjem
Divisions: 500 Department of Energy, Power Engineering and Environment > 510 Power Engineering and Energy Management Chair
Date Deposited: 22 Sep 2014 18:00
Last Modified: 16 Oct 2015 13:20
URI: http://repozitorij.fsb.hr/id/eprint/126

Actions (login required)

View Item View Item

Nema podataka za dohvacanje citata