Numerical modelling of radiative heat transfer and tabulated chemical kinetics in multiphase reactive processes

disertacija

• Naslov (engleski): Numeričko modeliranje prijenosa topline zračenjem i tabelirane kemijske kinetike u višefaznim reaktivnim procesima
• Autor: Filip Jurić https://orcid.org/0000-0002-9579-2949
• Mentor: Neven Duić (mentor)
• Član povjerenstva: Milan Vujanović (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Darko Kozarac (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Pedro Jorge Martins Coelho (član povjerenstva); VIAF: 99881961
• Član povjerenstva: Jakov Baleta (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2023-06-01, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo
• Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC): 53 - Fizika

Sažetak

Radiative heat transfer plays a significant role in total heat transfer in industrial systems
that operate at high temperatures. Therefore, this research aims to develop and implement a
new model for calculating the radiative absorption coefficient that considers the radiative
spectral properties of the medium. The discrete ordinates model for control volumes will be
applied to solve the radiative transfer equation. The proposed model will be validated using
analytical results for simple geometries and experimental data from industrial systems.
Additionally, an automated procedure will be developed for efficiently calculating laminar
flame velocity and the autoignition of an air-fuel mixture using tabulated chemical kinetics. The
implemented radiative absorption coefficient model and developed automated procedure will
provide more accurate and industrially feasible calculations of multiphase reactive processes.

Sažetak (hrvatski)

Prijenos topline zračenjem ima značajan udio u ukupnom prijenosu topline u industrijskim
sustavima koji rade pri visokim temperaturama. Stoga je zadaća ovog rada razvoj i
implementacija novog modela za izračun koeficijenta apsorpcije zračenja. Prilikom izračuna
koeficijenta apsorpcije zračenja dodatno će se uzeti u obzir spektralna svojstva medija, a za
rješavanje jednadžbe prijenosa topline zračenjem primijenit će se model diskretnih ordinata za
kontrolne volumene. Validacija modela provest će se na jednostavnim geometrijama za koje
postoje analitički rezultati i na industrijskim sustavima s eksperimentalnim podacima. Također
će se razviti automatizirani postupak za učinkovit izračun brzine laminarnog plamena i
samozapaljenja smjese goriva i zraka primjenom tabelirane kemijske kinetike. Implementirani
model koeficijenta apsorpcije zračenja i razvijena automatizirana procedura služit će za točnije
i industrijski prihvatljive proračune višefaznih reaktivnih procesa.

• Ključne riječi: radiative heat transfer; radiative absorption coefficient; laminar flame speed; autoignition; emission; internal combustion engine
• Ključne riječi (hrvatski): prijenos topline zračenjem; koeficijent apsorpcije zračenja; laminarna brzina plamena; samozapaljenje; emisije; motor s unutrašnjim izgaranjem
• Jezik: engleski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:689233
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo i brodogradnja; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: poslijediplomski doktorski; Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti, područje tehničkih znanosti (dr.sc.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2023-06-06 12:49:46