Modeliranje hladilnika za prekinitev reakcije s hitrim hlajenjemZakšek, Urša (Avtor) Nemet, Andreja (Mentor) Bogataj, Miloš (Komentor) mikroreaktorjiračunalniška dinamika tekočinsimulacijaprenos toplotetakojšnja zaustavitev reakcijeV diplomskem delu obravnavamo modeliranje hladilnika za hitro prekinitev kemijske reakcije s hlajenjem (angl. quench) v pretočnem mikroreaktorskem sistemu. Namen dela je bil zasnovati geometrijo hladilnika in z uporabo računalniške dinamike tekočin (CFD) ovrednotiti prenos toplote ter določiti vpliv izbranih obratovalnih pogojev na učinkovitost hlajenja reakcijske zmesi. Tridimenzionalni geometrijski model hladilnika, sestavljen iz vstopnega kanala, razširjenega osrednjega dela in izstopnega kanala, smo izdelali v programu PTC Creo Parametric. Numerične simulacije smo izvedli v programu SimScale, pri čemer smo analizirali vpliv temperature stene hladilnika in hitrosti toka reakcijske zmesi na temperaturno in hitrostno polje. Kot kriterij za uspešno prekinitev reakcije smo določili znižanje temperature reakcijske zmesi z začetnih 190 °C pod mejno temperaturo 140 °C. Rezultati CFD simulacij so pokazali, da je bila mejna temperatura dosežena pri vseh analiziranih obratovalnih pogojih. Nižja temperatura stene je omogočila nekoliko hitrejše ohlajanje reakcijske zmesi, vendar je bil njen vpliv v obravnavanem temperaturnem območju razmeroma majhen. Bistveno večji vpliv je imela hitrost toka. Z njenim zmanjševanjem se je zaradi daljšega zadrževalnega časa izrazito zmanjšala razdalja, potrebna za doseganje mejne temperature. Analiza hitrostnega polja je pokazala tudi, da razširjeni osrednji del hladilnika povzroči zmanjšanje hitrosti toka in s tem izboljša pogoje za prenos toplote. Na podlagi rezultatov smo ugotovili, da predlagana geometrija hladilnika je v okviru uporabljenega CFD modela omogočala učinkovito znižanje temperature reakcijske zmesi pod izbrano mejno vrednost. Rezultati hkrati kažejo, da ima pri obravnavanih pogojih hitrost toka večji vpliv na učinkovitost hitrega hlajenja kot temperatura stene hladilnika.[U. Zakšek]20262026-08-16 12:48:05Diplomsko delo/naloga99413UDK: 66.045.5.011(043.2)COBISS_ID: 291601923sl