• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 442
  • 38
  • Tagged with
  • 480
  • 478
  • 477
  • 367
  • 367
  • 90
  • 78
  • 72
  • 38
  • 37
  • 36
  • 35
  • 35
  • 32
  • 31
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
471

Principles for Diverting and Merging Viscous Flows : Evaluation and Visualisation / Principer för Delning och Sammnföring av Viskösa Flöden : Utvärdering och Visualisering

Strese, Åke January 2017 (has links)
In the chemistry branch of science is often a chromatograph usedto separate and purify substances in a solution. In achromatograph, different detectors are used to analyse the samplesconstituents. Some detectors destroy the sample during analysis.Because it is undesirable to destroy the entire flow of sample, asmall mass is transferred to a second flow by a flow splitter. Inthis report, four principles to divert a small mass from one flowto another are developed and evaluated. The basic principles todivert the flows is tested and principal mock-ups are designed andmanufactured. A brief survey of the market is conducted and aproblem related to flow spitting is investigated. The problem isthe influence on yield through a chromatograph due to flowretaining. Designing and testing of different retaining systems isalso included in this report. All four initial principles proved to be plausible splittingtechniques. However, only two principles appeared to be feasiblefor direct implementation in devices comparable withchromatographs. One of the less feasible principle is covered byseveral patents. The other is difficult to manufacture in order tomeet the strict requirements associated with e.g. chromatographs.The testing of different retaining systems showed that smallertube inner diameter and how the tube is winded can reduce theretaining system influence on the yield significantly. The splitting techniques in this report are all feasible splittingtechniques, and the report can be used as a solid foundation fordevelopment future laboratory instruments. / Inom kemin förekommer ofta kromatografer för att rena och separera kemiska substanser iett prov. De separerade substanserna kan detekteras och analyseras av olika detektorer, därvissa detektorer förstör provet i analysprocessen. Då det oftast är önskvärt att bevara såmycket som möjligt av ett prov, för vidare studier, avleds därför en liten mängd av deseparerade substanserna till detektorn då en förstörande detektor används. I denna studieutvecklades och undersöktes fyra principer för att avleda mycket små volymer från ett flödetill ett annat. Flödesdelning och sammanförning med de grundläggande flödesdelningsprincipernatestades, principiella modeller konstruerades och tillverkades. Enmarknadsundersökning samt en undersökning av ett flödesdelningsassocierat probleminkluderas också i rapporten. Problemet består i minskning av utbyte på grund avbandbreddning i flödesfördröjningssystem. Bandbreddning studerades således i olika formerav flödesfördröjningssystem. Alla fyra principer visade sig vara möjliga flödesdelningstekniker varav två av sådan karaktäratt de skulle kunna realiseras i ett instrument såsom en kromatograf. Av de två andra omfattasden ena av flertalet patent och den andra skulle vara tillverkningstekniks svår att förverkligamed vedertagna tillverkningstekniker. Tester på olika typer avflödesfördröjningssystemutformningar visade att slangdimension och hur slangen är lindadhar stor inverkan på bandbreddning. Det återstår en hel del konceptuell utveckling då principerna bara behandlats pågrundläggande nivå. Genom de principiella modellerna ges en bild av hur principerna skullekunna förverkligas, men vidare ställningstaganden måste tas till bland annat materialval samtmonitorering och anpassning av flöden. Rapporten ger en god grund för framtidaproduktutveckling.
472

CFD Simulation of Urea Evaporation in STAR-CCM+

Ottosson, Oscar January 2019 (has links)
Diesel engines produce large amounts of nitrogen oxides (NOX) while running. Nitrogen oxides are highly toxic and also contribute towards the formation of tropospheric ozone. Increasingly stringent legislation regarding the amount of nitrogen oxides that are allowed to be emitted from diesel-powered vehicles has forced manufacturers of diesel-engines to develop after-treatment systems that reduce the amount of nitrogen oxides in the exhaust. One of the main components in such a system is selective catalytic reduction (SCR), where nitrogen oxides are reduced to diatomic nitrogen and water with the help of ammonia. A vital part of this process is the spraying of a urea-water-solution (UWS), which is needed in order to produce the reducing agent ammonia. UWS spraying introduces the risk of solid deposits (such as biuret, ammelide and ammeline) forming in the after-treatment system, should the flow conditions be unfavourable. Risk factors include high temperatures, but also low dynamics and high thickness of the resulting liquid film that forms as the UWS spray hits the surfaces of the after-treatment system. It is thus essential that manufacturers of SCR after-treatment systems have correct data on how much UWS that should be sprayed into the exhaust for any given flow condition. Experimental tests are thoroughly used to assess this but are very expensive and are thus limited to prototype testing during product development. When assessing a wider range of concepts and geometries early on in the product development stage, simulation tools such as computational fluid dynamics (CFD) are used instead. One of the most computationally heavy processes to simulate within a SCR after-treatment system is the UWS spray and its interaction with surfaces inside the after-treatment system, where correct prediction of the formation of solid deposits are of great importance. Most CFD models used for this purpose hold a relatively good level of accuracy and are utilized throughout the whole industry where SCR aftertreatment is applied. Despite this, these models are limited in the fact that they are only able to cover timescales in the scope of seconds to minutes while using a tolerable amount of computational power. However, the time spectrum for solid deposit formation is minutes to hours. Scania is one of Sweden’s biggest developers of SCR after-treatment, with the technology being incorporated directly into its silencers. AVL Fire is the main UWS spray simulation tool for engineers at Scania at the moment. One major drawback of using AVL Fire for UWS spray simulations is that it is deemed too time-consuming to set up new cases and too unstable during simulation, which makes it too costly in terms of expensive engineering hours. This project has investigated the potential of using STAR-CCM+ for UWS spray simulations at Scania instead. A standard method has been evaluated, as well as parameters that will prove useful in further investigations of a potential speedup method. The studied method in STAR-CCM+ is easy to setup and the simulation process is robust and stable. Various other perks come from using STAR-CCM+ as well, such as: a user-friendly interface, easy and powerful mesh-generation and great post-process capabilities. Several different parameters have been investigated for their impact on the studied method, such as mesh refinement of the spray injector area and the number of parcels injected every time-step through the spray injector (simply put the resolution of the spray). A possible speedup by freezing the momentum equations when allowed and lowering the amount of inner iterations has also been investigated. A handful of operating conditions have been studied for two different geometries. The attained simulation results display correlations with physical measurements, but further assessment for identifying the risk of solid deposit needs to be performed on the studied cases to assess the full accuracy of solid deposit prediction of the studied method. Recommendations for future work includes fully implementing and evaluating the speedup method available for spray simulations in STAR-CCM+ as well as directly comparing how the accuracy and performance of the method relates to that of the method used in AVL Fire for spray simulations. / Dieselmotorer producerar under körning stora mängder kväveoxider (NOx). Kväve-oxider är starkt giftiga föreningar som även bidrar till att öka mängden marknära ozon. Allt strängare lagstiftning gällande mängden kväveoxider som får släppas ut från fordon med dieselmotorer har lett till att tillverkare av dieselmotorer blivit tvingade att utveckla efterbehandlingssystem som renar avgasen från motorn. En av huvudkomponenterna i ett sådant system idag är selective catalytic reduction (SCR; på svenska selektiv katalytisk reduktion), där kväveoxider omvandlas till kvävgas och vatten med hjälp av ammoniak. För att producera ammoniak används en lösning av urea och vatten (t.ex. AdBlue®), som introduceras till efterbehandlingssystemet via spray. Denna process har dock en stor nackdel, då det under omvandlingsprocessen kan finnas risk för klumpbildning av ämnen som biuret, ammelid och ammelin ifall flödesförhållandena är ogynnsamma. Riskfaktorer för klumpbildning inkluderar höga temperaturer samt låg dynamik och hög tjocklek för den vätskefilm som bildas när sprayen med urea-lösning kommer i kontakt med ytor i efterbehandlingssystemet. Det är därför av stor vikt för tillverkare av efterbehandlingssystem som använder SCR att känna till hur mycket urealösning som kan sprayas in för varje givet flöde. Experimentella tester används till stor del för att utvärdera detta, men är väldigt dyra och kan endast göras för ett fåtal prototyper under en produkts utveckling. För att kunna utvärdera ett större antal koncept och geometrier tidigare i utvecklingsstadiet av en ny produkt används därför ofta datorkraft med simuleringsverktyg som CFD (Computational Fluid Dynamics). En av de mest beräkningstunga processerna att simulera i ett efterbehandlingssystem med SCR är sprayandet av urea-lösning och dess interaktion med ytor, där korrekta förutbestämmelser av huruvida det finns risk för klumpbildning eller inte är av stor betydelse. De flesta CFD modeller som används i detta syfte har förhållandevis god noggrannhet och används i stor utsträckning i den bransch där efterbehandling med SCR tillämpas. Däremot är dessa modeller begränsade i att de endast kan åstadkomma simuleringar (med en acceptabel mängd datorkraft) som sträcker sig i tidsintervallet sekunder till minuter. Bildningen av klump är dock en process som kan ta upp till flera timmar. Scania är en av Sveriges största tillämpare av SCR, då tekniken används i de efterbehandlingssystem som finns inbyggda i tillverkarens ljuddämpare. Scania använder främst AVL Fire för simulering av spray med urea. AVL Fire anses dock vara för tidskrävande vid skapelsen av nya simuleringsfall och för instabilt under simulering. Detta projekt har därför undersökt möjligheten att använda STAR-CCM+ för simulering av spray med urea hos Scania. Den metod i STAR-CCM+ som utvärderats är enkel att använda då nya simuleringsfall ska skapas, samtidigt som den är robust och stabil under simulering. Relevanta parametrar för en potentiell uppsnabbningsmetod har också undersökts. STAR-CCM+ i sin helhet är användarvänligt, där verktyget för att skapa och generera mesh är enkelt att använda såväl som kraftfullt när mer avancerade operationer krävs. Möjligheterna för postprocessing är väldigt smidiga för transienta förlopp, vilket är ett stort plus för simuleringar med urea-spray, vars injektion och resulterande processer är väldigt transienta skeenden i sig. Flera olika parametrar har undersökts, för att granska hur stor påverkan de har på prestandan och noggrannheten hos den studerade metoden. Två av dessa är tätheten av beräkningsnoder i den region där spray-munstycket är placerat samt antalet paket med urea-vatten lösning som injiceras varje tidssteg via spray-munstycket. En möjlig uppsnabbning av metoden, som går ut på att frysa ekvationerna för bevarelse av rörelsemängd (eng - momentum equations) när det är tillåtet och samtidigt minska antalet inre iterationer för varje tidssteg, har också undersökts. Ett flertal olika flödesförhållanden har också undersökts för två olika geometrier. De erhållna resultaten tyder på korrelation med data från fysiska experiment. Dock bör ytterligare hydrodynamiska utvärderingar tillämpas för att ordentligt kunna redogöra för hur väl STAR-CCM+ kan användas för att förutse risken för klump- bildning i en spray-process med urea-vatten lösning. Framtida arbete borde fokusera på att utvärdera den uppsnabbningsmetod som finns för spray-simuleringar i STAR-CCM+, samt direkt jämföra hur väl metodens noggrannhet och prestanda står sig gentemot den metod som används i AVL Fire för spray-simuleringar.
473

Studies on instability and optimal forcing of incompressible flows

Brynjell-Rahkola, Mattias January 2017 (has links)
This thesis considers the hydrodynamic instability and optimal forcing of a number of incompressible flow cases. In the first part, the instabilities of three problems that are of great interest in energy and aerospace applications are studied, namely a Blasius boundary layer subject to localized wall-suction, a Falkner–Skan–Cooke boundary layer with a localized surface roughness, and a pair of helical vortices. The two boundary layer flows are studied through spectral element simulations and eigenvalue computations, which enable their long-term behavior as well as the mechanisms causing transition to be determined. The emergence of transition in these cases is found to originate from a linear flow instability, but whereas the onset of this instability in the Blasius flow can be associated with a localized region in the vicinity of the suction orifice, the instability in the Falkner–Skan–Cooke flow involves the entire flow field. Due to this difference, the results of the eigenvalue analysis in the former case are found to be robust with respect to numerical parameters and domain size, whereas the results in the latter case exhibit an extreme sensitivity that prevents domain independent critical parameters from being determined. The instability of the two helices is primarily addressed through experiments and analytic theory. It is shown that the well known pairing instability of neighboring vortex filaments is responsible for transition, and careful measurements enable growth rates of the instabilities to be obtained that are in close agreement with theoretical predictions. Using the experimental baseflow data, a successful attempt is subsequently also made to reproduce this experiment numerically. In the second part of the thesis, a novel method for computing the optimal forcing of a dynamical system is developed. The method is based on an application of the inverse power method preconditioned by the Laplace preconditioner to the direct and adjoint resolvent operators. The method is analyzed for the Ginzburg–Landau equation and afterwards the Navier–Stokes equations, where it is implemented in the spectral element method and validated on the two-dimensional lid-driven cavity flow and the flow around a cylinder. / <p>QC 20171124</p>
474

Cavity Purge Flows in High Pressure Turbines

Dahlqvist, Johan January 2017 (has links)
Turbomachinery forms the principal prime mover in the energy and aviation industries. Due to its size, improvements to this fleet of machines have the potential of significant impact on global emissions. Due to high gas temperatures in stationary gas turbines and jet engines, areas of flow mixing and cooling are identified to benefit from continued research. Here, sensitive areas are cooled through cold air injection, but with the cost of power to compress the coolant to appropriate pressure. Further, the injection itself reduces output due to mixing losses.A turbine testing facility is center to the study, allowing measurement of cooling impact on a rotating low degree of reaction high pressure axial turbine. General performance, flow details, and cooling performance is quantified by output torque, pneumatic probes, and gas concentration measurement respectively. The methodology of simultaneously investigating the beneficial cooling and the detrimental mixing is aimed at the cavity purge flow, used to purge the wheelspace upstream of the rotor from hot main flow gas.Results show the tradeoff between turbine efficiency and cooling performance, with an efficiency penalty of 1.2 %-points for each percentage point of massflow ratio of purge. The simultaneous cooling effectiveness increase is about 40 %-points, and local impact on flow parameters downstream of the rotor is of the order of 2° altered turning and a Mach number delta of 0.01. It has also been showed that flow bypassing the rotor blading may be beneficial for cooling downstream.The results may be used to design turbines with less cooling. Detrimental effects of the remaining cooling may be minimized with the flow field knowledge. Stage performance is then optimized aerodynamically, mixing losses are reduced, and the cycle output is maximized due to the reduced compression work. The combination may be used to provide a significant benefit to the turbomachinery industry and reduced associated emissions. / Strömningsmaskinen i dess olika variationer bildar den främsta drivmotorn inom kraftproduktion och flygindustrin. En förbättring av denna väldiga maskinpark har potentialen till betydande inverkan på globala utsläpp. Områden som identifierats kunna dra nytta av vidare forskning är ombandningsprocesser och kylning. Dessa områden är inneboende i stationära gasturbiner och jetmotorer på grund av de heta gaser som används. Kylning uppnås genom injektion av kall luft i kritiska områden och försäkrar därmed säker drift. Kylningen kommer dock till en kostnad. På cykelnivå krävs arbete för att komprimera flödet till korrekt tryck. Dessutom medför injektionen i sig förluster som kan härledas till omblandningsprocessen. Syftet med detta arbete är att samtidigt undersöka de fördelaktiga kylegenskaperna som nackdelarna med inblandning för att på så sätt bestämma den uppoffring som måste göras för en viss kylning. Alla förbättringar tros dock inte behöva föregås av en uppoffring. Om påverkan av kylningen på huvudflödet är välförstådd kan designen justeras för att ta hänsyn till denna förändring och minimera inverkan. Denna metodologi riktar sig mot ett särskilt kylflöde, kavitetsrensningsflödet, som har till uppgift att avlägsna het luft från den kavitet som uppkommer uppströms rotorskivan i ett högtrycksturbinsteg. Studien kretsar kring en turbinprovanläggning som möjliggör detaljerade strömningsmätningar i ett roterande turbinsteg under inverkan av kavitetsrensningsflödet. Högtrycksturbinsteget som används för undersökningen är av låg reaktionsgrad. Här kvantifieras generell prestanda genom mätning av vridmomentet på utgående axel. Flödesfältet kvantifieras med pneumatiska sonder, och kylningsprestandan predikteras genom gaskoncentrationsmätningar. Resultaten visar avvägningen och sambandet mellan turbinverkningsgrad och kylning i kavitet samt huvudkanal. Flödet mäts i detalj, och de effekter som kan förväntas uppkomma då ett turbinsteg utsätts för en viss mängd av kylflödet kvantifieras. De kvantitativa resultaten för det undersökta steget visar på en förlust i verkningsgrad på 1.2 procentenheter för varje procentenhet av kavitetsrensningsflödet i termer om massflödesförhållande. Samtidigt ses kyleffektiviteten öka med 40 procentenheter. Den lokala inverkan på flödesfältet nedströms rotorn för det undersökta steget är 2° i flödesvinken och en ändring på 0.01 i Machnummer för varje procentenhet av kylflödet. Dessa ändringar ses i form av ökad omlänkning och reducerad hastighet nära hubben, och vice versa omkring halva spännvidden. Inverkan av aktuell driftpunkt understryks genom arbetet. Det har också visats att ett läckage som kringgår rotorbladen i vissa kan fall ge fördelaktig kylning i områden nedströms. Denna kombinerade kunskap kan användas för design av turbiner med så låg mängd kylning som möjligt samtidigt som säker drift bibehålls. Den negativa inverkan av den återstående kylningen kan minimeras genom kunskapen om hur flödesfältet påverkas. Genom detta optimeras stegverkningsgraden aerodynamiskt, omblandningsförluster minimeras, och cykeleffekten maximeras genom det minskade kompressionsarbetet till följd av de reducerade kylmängderna. Kombinationen kan ge en betydande förbättring för turbinindustrin och minskade utsläpp. / <p>QC 20171129</p>
475

Numerical simulation of an inertial spheroidal particle in Stokes flow / Numerisk simulering av en trög sfäroidisk partikel i Stokesflöde

Bagge, Joar January 2015 (has links)
Particle suspensions occur in many situations in nature and industry. In this master’s thesis, the motion of a single rigid spheroidal particle immersed in Stokes flow is studied numerically using a boundary integral method and a new specialized quadrature method known as quadrature by expansion (QBX). This method allows the spheroid to be massless or inertial, and placed in any kind of underlying Stokesian flow.   A parameter study of the QBX method is presented, together with validation cases for spheroids in linear shear flow and quadratic flow. The QBX method is able to compute the force and torque on the spheroid as well as the resulting rigid body motion with small errors in a short time, typically less than one second per time step on a regular desktop computer. Novel results are presented for the motion of an inertial spheroid in quadratic flow, where in contrast to linear shear flow the shear rate is not constant. It is found that particle inertia induces a translational drift towards regions in the fluid with higher shear rate. / Partikelsuspensioner förekommer i många sammanhang i naturen och industrin. I denna masteruppsats studeras rörelsen hos en enstaka stel sfäroidisk partikel i Stokesflöde numeriskt med hjälp av en randintegralmetod och en ny specialiserad kvadraturmetod som kallas quadrature by expansion (QBX). Metoden fungerar för masslösa eller tröga sfäroider, som kan placeras i ett godtyckligt underliggande Stokesflöde.   En parameterstudie av QBX-metoden presenteras, tillsammans med valideringsfall för sfäroider i linjärt skjuvflöde och kvadratiskt flöde. QBX-metoden kan beräkna kraften och momentet på sfäroiden samt den resulterande stelkroppsrörelsen med små fel på kort tid, typiskt mindre än en sekund per tidssteg på en vanlig persondator. Nya resultat presenteras för rörelsen hos en trög sfäroid i kvadratiskt flöde, där skjuvningen till skillnad från linjärt skjuvflöde inte är konstant. Det visar sig att partikeltröghet medför en drift i sidled mot områden i fluiden med högre skjuvning.
476

Inverse Atmospheric Dispersion Modeling in Complex Geometries / Invers atmosfärisk spridningsmodellering i komplexa geometrier

Pelland, Charlie January 2022 (has links)
In the event of a radioactive release in an urban environment the consequent response mustbe swift and precise. As soon as first responders have correct information, they can make anaccurate risk assessment. However, if the position, release rate and time of the radioactiverelease is unknown it is hard to know how the pollutant will spread. This thesis aims to testa model which approximates these three unknowns using weather data (wind and rain) as wellas measurement data collected at sensors placed around an urban environment. An atmospheric dispersion model based on an existing Reynolds Averaged Navier-Stokes modelis set up in two geometries of different complexity to create forward mode synthetic depositiondata and adjoint mode concentration fields resulting from a fixed dry deposition velocity andscavenging effect for wet deposition. Variations of time- and space-dependent rainfall is simu-lated. The resulting data is used in an existing optimization model, where a parameter studyis conducted regarding regularization coefficients. This thesis shows that the optimization model accurately estimates position and its approximaterelease rate of a 2D geometry of radioactive releases using a logarithmic optimization approach,and fail to do so using a linear optimization approach. The logarithmic optimization model alsoapproximately estimates position and release rate in a 3D geometry. Regularization parametersshould be within the range of 0.1 and 1.2 depending on rain. More rain requires smallerparameters and will estimate a lower release rate. Time-dependent rainfall is shown to have amajor negative effect on simulation time.iii
477

A Fractional Step Zonal Model and Unstructured Mesh Generation Frame-work for Simulating Cabin Flows

Tarroc Gil, Sergi January 2021 (has links)
The simulation of physical systems in the early stages of conceptual designs has shown to be a key factor for adequate decision making and avoiding big and expensive issues downstream in engineering projects. In the case of aircraft cabin design, taking into account the thermal comfort of the passengers as well as the proper air circulation and renovation can make this difference. However, current numerical fluid simulations (CFD) are too computationally expensive for integrating them in early design stages where extensive comparative studies have to be performed. Instead, Zonal Models (ZM) appear to be a fast-computation approach that can provide coarse simulations for aircraft cabin flows. In this thesis, a Zonal Model solver is developed as well as a geometry-definition and meshing framework, both in Matlab®, for performing coarse, flexible and computationally cheap flow simulations of user-defined cabin designs. On one hand, this solver consists of a Fractional Step approach for coarse unstructured bi-dimensional meshes. On the other, the cabin geometry can be introduced by hand for simple shapes, but also with Computational Aided Design tools (CAD) for more complex designs. Additionally, it can be chosen to generate the meshes from scratch or morph them from previously generated ones. / <p>The presentation was online</p>
478

Probabilistic Multidisciplinary Design Optimization on a high-pressure sandwich wall in a rocket engine application

Wahlström, Dennis January 2017 (has links)
A need to find better achievement has always been required in the space industrythrough time. Advanced technologies are provided to accomplish goals for humanityfor space explorer and space missions, to apprehend answers and widen knowledges. These are the goals of improvement, and in this thesis, is to strive and demandto understand and improve the mass of a space nozzle, utilized in an upperstage of space mission, with an expander cycle engine. The study is carried out by creating design of experiment using Latin HypercubeSampling (LHS) with a consideration to number of design and simulation expense.A surrogate model based optimization with Multidisciplinary Design Optimization(MDO) method for two different approaches, Analytical Target Cascading (ATC) and Multidisciplinary Feasible (MDF) are used for comparison and emend the conclusion. In the optimization, three different limitations are being investigated, designspace limit, industrial limit and industrial limit with tolerance. Optimized results have shown an incompatibility between two optimization approaches, ATC and MDF which are expected to be similar, but for the two limitations, design space limit and industrial limit appear to be less agreeable. The ATC formalist in this case dictates by the main objective, where the children/subproblems only focus to find a solution that satisfies the main objective and its constraint. For the MDF, the main objective function is described as a single function and solved subject to all the constraints. Furthermore, the problem is not divided into subproblems as in the ATC. Surrogate model based optimization, its solution influences by the accuracy ofthe model, and this is being investigated with another DoE. A DoE of the full factorial analysis is created and selected to study in a region near the optimal solution.In such region, the result has evidently shown to be quite accurate for almost allthe surrogate models, except for max temperature, damage and strain at the hottestregion, with the largest common impact on inner wall thickness of the space nozzle. Results of the new structure of the space nozzle have shown an improvement of mass by ≈ 50%, ≈ 15% and ≈ -4%, for the three different limitations, design spacelimit, industrial limit and industrial limit with tolerance, relative to a reference value,and ≈ 10%, ≈ 35% and ≈ 25% cheaper to manufacture accordingly to the defined producibility model.
479

Validating results from the Molten Salt Reactor Experiment by use of turbulent CFD simulations : A study of a modified U-tube shell-and-tube primary heat exchanger and radiator with molten salts

Akner, Malcolm January 2021 (has links)
Background Nuclear reactors utilizing molten fuels rather than solid fuels show a massive advantage in energy yield, waste handling and safety features. The only successful reactor utilizing a molten fuel was called the ‘Molten Salt Reactor Experiment’ (MSRE), built and operated in the Oak Ridge national laboratory (ORNL) in Tennessee, U.S.A. during the 1960s. The molten salts in question are fluoride compounds under the name of “FLiBe”. In this thesis, the heat exchangers of the MSRE are modelled and simulated, with the aim to test whether current computational fluid dynamics (CFD) software and mathematical models can accurately predict molten salt heat transfer behaviour.  Methods All programs used are open-source and/or free-access to facilitate open collaboration between researchers in this growing field. All models and findings produced in this thesis are free to use for future research. The program Onshape was used to draw CAD-models based on hand-drawn technical documents released by ORNL. Several programs, e.g., Simscale and Salome, were used to create high detailed meshes of the heat exchangers. The CFD software Simscale and OpenFOAM have been used to simulate the heat exchangers, using the 𝑘 − 𝜔 𝑆𝑆𝑇 Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) turbulence model to perform a multiregion conjugate heat transfer (CHT) analysis. The program Paraview has been used for all post-processing on the large datasets.  Results A working toolchain with open-source programs for CFD has been identified. Highly detailed, full-scale and accurate CAD-drawings of the two heat exchangers have been produced. Models have been finely meshed, containing tens of millions of cells, with good quality measures. The simulations produced physically sound and valuable data: Great heat transfer predictive capability with high accuracy to the data presented by ORNL. Pressure data showed a consistent over-prediction with a factor of ~2. Possibility of error within the MSRE measurement.  Conclusions CHT using modern turbulence methods work well for the intended purpose and can be used by industry to simulate molten salt heat transfer. Open-source programs perform well and can be used by researchers to share ideas and progress. Doubts around certain measurements from the MSRE, showing large uncertainties. Future projects have been outlined to continue the work performed in this thesis. Molten salt reactors show fantastic promise as an energy generation method and should be seriously considered for the future of clean, reliable energy.
480

HANDSFREE-ENHET FÖR MOBIL TRYGGHETSTELEFON / HANDS-FREE UNIT FOR SAFETY MOBILE TELEPHONE

Sundberg, Daniel January 2009 (has links)
Cnior Mobile AB i Lindesberg utvecklar en mobil trygghetstelefon för äldre. Detta examensarbete går ut på att utforma en handsfree-enhet för denna. Handsfree-enheten ska integreras i larmknappen, som bärs av användaren runt handleden, och har kontakt med telefonen via blåtandsradio. I examensarbetet ingår att välja ut lämplig högtalare och mikrofon, hitta lösningar för smuts- och vattentålighet samt att lösa problem med ekon och bakgrundsstörningar. En högtalare hittades som uppfyllde kraven för smuts- och vattentålighet samtidigt som den hade utmärkt frekvensgång för återgivning av tydligt tal. Vattenavrinning från högtalaren löstes genom att ett sinussvep sänds ut från högtalaren varje gång ett samtal ska kopplas upp. På så sätt pressar ljudtrycket ut vattnet från handledsknappens kavitet. Olika utformningar av ljudhålen i handledsknappens skal provades. Den bästa lösningen för vattenavrinningen var att använda sju stycken runda hål med 1,3 mm i diameter. En ljudtrycksmätning säkerställde att ljudtrycket inte blev lidande av denna utformning av ljudhålen. Ekosläckning och bakgrundsstörningsundertryckning sköts av GSM-modulen i trygghetsmobilen. I ekosläckningens manual finns beskrivet hur ekosläckningens 24 parametrar kan justeras för att passa olika applikationer. Endast en mindre ändring av de rekommenderade parametervärdena behövdes för att ekosläckning och bakgrundsstörningsundertryckning skulle fungera tillfredställande. Eftersom mikrofonernas datablad visade på så snarlika egenskaper överlämnades mikrofonvalet till företaget, då det kan vara klokt att låta priset avgöra.

Page generated in 0.0643 seconds