160 likes | 351 Views
SIMULÁCIA A VIZUALIZÁCIA PRÚDENIA MEDZI JEDNOTLIVÝMI LISTAMI KNIHY. 1) Fekete, R., Peciar, M., 2) Kazíková, J., Jablonský, M., Katuščák, S. 1) Ústav procesného a fluidného inžinierstva Strojnícka fakulta 2) Ústav polymérnych materiálov Fakulta chemickej a potravinárskej technológie
E N D
SIMULÁCIA A VIZUALIZÁCIA PRÚDENIA MEDZI JEDNOTLIVÝMI LISTAMI KNIHY 1) Fekete, R., Peciar, M., 2) Kazíková, J., Jablonský, M., Katuščák, S. 1) Ústav procesného a fluidného inžinierstva Strojnícka fakulta 2) Ústav polymérnych materiálov Fakulta chemickej a potravinárskej technológie Slovenská technická univerzita v Bratislave
HROMADNÁ DEACIDIFIKÁCIA • program vlády SR : „Záchrana, stabilizácia a konzervovanie tradičných nosičov informácií v SR • niekoľko desiatok kníh sa vkladá do uzavretej komory špeciálneho zariadenia • prostredníctvom trysiek sa nanáša konzervačná látka (prášok) na povrch listov • problémom tejto technológie je nastavenie polohy trysiek tak, aby bol povrch listu rovnomerne pokrytý konzervačnou látkou
EXPERIMENTÁLNA STANICA • nahradenie reálnej knihy štrbinou zo skla • experimenty časovo náročné • prašnosť
JE MOŽNÉ VYUŽIŤ MKP? • experimentálna stanica 3D • simulácia v 3D je časovo náročnejšia ako experiment • je možné použiť 2D a dosiahnuť uspokojivé výsledky? - prienik kužeľa a tenkej medzery medzi sklami je približne 2D - zanedbáva sa kvalita vnútorného povrchu stien
1.SIMULÁCIA • overenie tvaru pokrytej plochy • najprv experiment • potom simulácia • porovnanie tvaru plochy z experimentu a zo simulácie
Model v Ansys • element Fluid 141 • úloha statická, s adiabatickým a kompresibilitným prúdením • turbulentný model k-epsilon • „Air SI“, možnosťou zmeny hustoty, viskozity, tepelnej vodivosti a tepelnej kapacity, • počet iterácií 50 Vyhodnotenie • rýchlostné polia • turbulentá kinetická energia (ENKE)
vsum v x vy ENKE
2. SIMULACIA • obrátený postup • najprv simulácia • potom overenie na modeli
vsum v x vy ENKE
3. SIMULÁCIA • zdá sa, že je tento postup možný • je možné zjednodušiť 3D úlohu na 2D • dosiahnuté výsledky, tvar pokrytých plôch z experiementu ukazuje dobrú zhodu s rýchlostným polom získaným simuláciou 2D • nasleduje optimalizácia polohy a tvaru trysiek • dve horizontálne trysky s valcovou dierou • jedna vertikálna tryska s valcovou dierou
vx vsum vy ENKE
dve horizontálne trysky s valcovou dierou • jedna vertikálna tryska s kužeľovým rozstrekom
vsum vx vy ENKE
ZÁVER • dobrá zhoda počítačových simulácií s využitím metódy konečných prvkov s experimentálnymi meraniami • metóda zjednodušenia priestorovej úlohy na rovinnú, s cieľom zjednodušenia a urýchlenia vytvárania simulačných modelov pre štúdium a optimalizáciu prúdenia v tenkých štrbinách je vhodným nástrojom na optimalizáciu prúdenia plynov s nízkou koncentráciou jemných častíc • hlavným nedostatkom metódy je skutočnosť, že nie je možné zohľadniť kvalitu povrchu materiálu z ktorého sú vyrobené steny štrbiny
Preto by bolo potrebné takéto úlohy riešiť v dvoch krokoch. • najprv zjednodušiť úlohu na rovinnú • optimalizovať prúdenie podľa požiadaviek testovaním rôznych hodnôt parametrov, ktoré prichádzajú do úvahy pre danú úlohu • rovinný model to umožňuje spraviť relatívne jednoducho a rýchlo • po dosiahnutí optimálneho rovinného prúdenia vytvoriť model priestorový, ktorý umožní zohľadniť aj kvalitu povrchu stien štrbiny