Popis dynamiky toku, Dufourova jevu a termodifuze v modelech difuzní komory s laminárním tokem
Cílem práce bylo vyhodnotit, do jaké míry jsou výsledky nukleačních experimentů v difuzní komoře s laminárním tokem (LFDC) ovlivněny složitostí modelu pro popis transportních vlastností.
Zadání projektu
Cílem práce bylo vyhodnotit, do jaké míry jsou výsledky nukleačních experimentů v difuzní komoře s laminárním tokem (LFDC) ovlivněny složitostí modelu pro popis transportních vlastností. Byl zde studován vliv typu modelu pro popis dynamiky (Navier-Stokesovy rovnice v ustáleném stavu pro popis stlačitelného ideálního plynu / aproximace parabolickým profilem) a příspěvků spřažených transportních členů popisujících Dufourův jev a termodifuzi na předpověď velikosti nukleačního maxima a jeho polohy.
Společnost: Ústav chemických procesů, AV ČR, Praha, Česká Republika
Autor reference: Ing. Tereza Trávníčková, Ph.D.
Řešení
Studie byla provedena na modelu homogenní nukleace směsi par n-butanol – He v LFDC. Byly vyhodnoceny izotermní závislosti nukleační rychlosti na přesycení při třech nukleačních teplotách: 265 K, 270 K a 280 K. Pro tento účel byla experimentální data měřená A. P. Hyvärinenem et al. znovu vyhodnocena pomocí různě složitých transportních modelů.
Výsledky
Naše výsledky ukazují, že typ dynamického modelu ovlivňuje jak pozici nukleačního maxima v LFDC, tak maximální hodnotu nukleační rychlosti. Dufourův jev a termodifuze oproti tomu významně ovlivňují pouze velikost maxima nukleační rychlosti. Jeho pozice se mění pouze nepatrně.
Publikováno v: Trávníčková T., Havlica J., Ždímal V.: Description of Fluid Dynamics and Coupled Transports in Models of a Laminar Flow Diffusion Chamber. J. Chem. Phys. 139(6), 064701-14 (2013).
Použitý software
Simulace byly provedeny pomocí CFD kódu Fluent 6.3. Vznik částic v systému byl v tomto programu modelován pomocí UDF založené na klasické nukleační teorii. Výsledky byly porovnány s daty publikovanými Hermann a spol., kteří použili FPM model pro Fluent.
E. Herrmann, A. P. Hyvӓrinen, D. Brus, H. Lihavainen, M. Kulmala, J. Phys. Chem. A 113, 1434-1439 (2009).
Využívaný software
Ansys Fluent
Program Ansys Fluent je nástroj pro 2D/3D počítačovou simulaci proudění (CFD). Jeho charakteristickým rysem je jeho…
Ansys Meshing
Ansys Meshing je program vhodný pro vytváření hybridních výpočetních sítí pro 2D a 3D geometrie. Pro CFD simulace jsou…
Ansys DesignModeler
Ansys DesignModeler je program určený pro tvorbu a úpravu 2D a 3D geometrií pro CFD a FEA analýzy.
Ansys Workbench
Nástroj Ansys Workbench je prostředí, které seskupuje celé spektrum simulačních programů Ansys a je zdarma pro všechny…
Další případové studie
Využití software Ansys při vývoji tokamaku COMPASS-U
Tokamak je v současné době nejpokročilejším konceptem pro praktickou realizaci řízené jaderné fúze pro výrobu energie v…
Nosná struktura vozidel TATRA
Rychlé a efektivní použití moderního numerického systému Ansys umožňuje velmi rychle reagovat na potřeby zákazníků a…
Simulace experimentů modelujících roztavenou aktivní zónu ve dně tlakové nádoby jaderného reaktoru
Zadržení roztavené aktivní zóny ve dně nádoby tlakovodního jaderného reaktoru (IVR, In-Vessel Retention) je jedna z…
Proudění vzduchu v brzdovém posilovači
Na základě známých vlastností sériových posilovačů byly vybrány dva reprezentativní vzorky s různým vnitřním…