Modelování dynamiky částic v rotačních zařízeních pomocí metody diskrétních prvků

Bc. Michal SKIBA

Master's thesis

Modelling of particle dynamics in rotating devices by using the discrete element method

Abstract:

Tato práce se zabývá rotačními zařízeními používanými v průmyslu. V teoretické části této práce byla provedena rešerše dosavadních poznatků na téma rotačních zařízení. Následně bylo uvedeno rozdělení těchto zaří- zení, používaná paliva, principy konstrukce a základní mechanismy přenosu tepla, ze kterých vyplývají modelovací přístupy. V praktické části byla zjiš- těna provozní data vybrané rotační sušičky z provozu Lovochemie a.s. Na základě těchto poznatků byl vytvořen model pomocí metody diskrétních prvků doplněný integrálním modelem bilancí tepla, který byl testován na daném parametrickém prostoru pomocí numerických simulací. Výsledky těchto simulací byly interpretovány ve fyzikálním kontextu a porovnány s provozními daty. Byla navržená nová prostorová charakteristika pokrytí příčné části rotační sušičky. V závěru praktické části byly provedeny výpo- čty ohřevu sušičky bez granulárního materiálu pomocí výpočetní dynamiky tekutin.

Abstract:

This study deals with rotary devices used in industry. In the theoretical part of this work, a review of existing knowledge on rotary devices was conducted. Subsequently, the classification of these devices, the fuels used, the principles of construction, and the basic mechanisms of heat transfer, from which modeling approaches emerge, were outlined. In the practical part, operational data of a selected rotary dryer from the operation of Lo- vochemie a.s. were collected. Based on these findings, a model was created using the discrete element method supplemented by an integral model of heat balance, which was tested in a given parameter space through nu- merical simulations. The results of these simulations were interpreted in a physical context and compared with operational data. A new spatial cha- racteristic of the coverage of the cross-sectional part of the rotary dryer was proposed. In conclusion of the practical part, calculations of the dryer heating without granular material were conducted using computational fluid dynamics.

Keywords

Metoda diskrétních prvků (DEM), rotační sušička, granulární materiál, bilance tepla a hmoty, výpočetní dynamika tekutin (CFD)

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2024

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Martin Kozakovič

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Mechanical Engineering

Master programme / field:
Produktové inženýrství / Inženýrská mechanika a automatizace