Numerická CFD simulace proudění vzduchu klasickou Venturiho trubici a vliv tvarových orgánů a různých délek přímých částí potrubí na její pracovní proces

Jan Haltmar

Diplomová práce

Numerical CFD Simulation of Air Flow through the Classical Venturi Tube with Emphasis and the Influence of Pipe Fittings and Different Straight Pipe Section Lengths at its Working Process

Anotace:

Diplomová práce se zabývá vyhodnocením vlivu změny délky přímého úseku potrubí na pracovní proces Venturiho trubice za pomocí numerických CFD simulací. V úvodní části je popsána historie problematiky proudění tekutin a měření jejich průtoku. Následně je v teoretické části uvedeno rozdělení průtokoměrů a podrobnější popis jednotlivých typů průtokoměrů. V další kapitole jsou pak uvedeny základní informace ohledně numerických CFD simulacích a je vysvětlen postup jejich vytváření. Nakonec v teoretické části jsou uvedeny aktuální vědecké poznatky ohledně využití numerických CFD simulací Venturiho trubice. V praktické části pak je popsán rozbor zadané Venturiho trubice DN100 PN6. Dále je v práci uveden postup tvorby numerických simulací úlohy Venturiho trubice s délkami přímého vstupního potrubí 14,6D, 6D a 2D, kdy na základě číselných i grafických výsledků je vyhodnocen nejpřesnější výpočetní model turbulence pro simulace zadaných úloh. Závěrem této práce je pak vyhodnocení výsledků simulací s nejpřesnějším výpočetním modelem pro vyjádření vlivu změny délky přímého úseku potrubí na pracovní proces Venturiho trubice.

Abstract:

The thesis deals with the evaluation of how changes to the length of the straight pipe section affect the working process of the Venturi tube through numerical CFD simulations. In the introductory part, the history of fluid flow and flow measurement is described. Subsequently, the theoretical part presents the classification of flow meters and a more detailed description of the different types of flow meters. In the next chapter, basic information regarding numerical CFD simulations is given and the procedure for their creation is explained. Finally, in the theoretical section, the current scientific knowledge regarding the use of numerical CFD simulations of the Venturi tube is presented. In the practical part, the analysis of the specified Venturi tube DN100 PN6 is described. Additionally, the procedure for the development of numerical simulations of the Venturi tube problem with direct inlet pipe lengths of 14.6D, 6D and 2D, where the most accurate computational turbulence model for the simulations of the specified problems is evaluated based on numerical and graphical results, is presented. This work then concludes with an evaluation of the results of the simulations with the most accurate computational model to express the effect of changing the length of the direct pipe section on the working process of the Venturi tube.

Klíčová slova

měření průtoku, Venturiho trubice, CFD simulace, potrubí, ANSYS Fluent

Keywords

flow measurement, Venturi Tube, CFD simulations, pipes, ANSYS Fluent

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 4. 6. 2024
• Vedoucí: Zdeněk Šmída
• Oponent: Roman Lukeš

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta strojní

Magisterský studijní program:
Energetické stroje a zařízení