Využití turbulizátorů ke zvýšení přestupu tepla a návrh experimentálního okruhu

Zvyšování energetické účinnosti stávajících průmyslových výměníků tepla a kotlů je nejrychlejší cestou ke snížení provozních nákladů a uhlíkové stopy bez nutnosti stavby celých nových jednotek. Pasivní intenzifikace pomocí vložených turbulizátorů (např. šroubovicových pásků) generuje v trubkách sekundární proudění a víry, které dramaticky zvyšují přestup tepla, ale zároveň zvyšují tlakovou ztrátu. Klíčovou inženýrskou výzvou je nalézt optimální geometrii turbulizátoru pro vyvážení těchto dvou efektů. Tato práce kombinuje matematické modelování v Pythonu/Excelu s návrhem reálného experimentálního zařízení pro verifikaci modelů.

• Provedete rešerši mechanismů tvorby sekundárního proudění a vortexů u různých typů průmyslových turbulizátorů.
• Sestavíte matematický model v prostředí Python nebo Excel pro predikci Nusseltova čísla a třecího součinitele v závislosti na geometrii vložek.
• Zpracujete kompletní inženýrský návrh a hydraulický výpočet experimentálního okruhu určeného pro laboratorní ověření navržených korelací.

Vybudujete si silné hard-skills v programování inženýrských výpočtů (Python/Excel) a v procesním navrhování (process design) reálných experimentálních systémů. Tyto dovednosti jsou vysoce žádané v konstrukčních kancelářích a vývojových centrech energetických zařízení.