2013/2014 Studia stacjonarne ENERGETYKA

PROPOZYCJE TEMATÓW
PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH – 2013/2014
Studia stacjonarne
ENERGETYKA, Modernizacja Instalacji Energetycznych
Lp.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Temat i ogólny zakres pracy
Modelowanie przepływu pary wodnej. Przygotowanie oprogramowania,
analiza numeryczna
Przegląd metod numerycznych służących do modelowania przepływu pary
mokrej. Ocena możliwości kodu komercyjnego AnsysCFX. Przeprowadzenie
obliczeń porównawczych kodem komercyjnym i kodem IMiUE
Promotor
Student
Dr hab. inż.
Sławomir Dykas,
Prof. w Pol. Śl.
Adam DOMAGAŁA
Wymienniki w układzie oczyszczania spalin metodą mokrą
• Opracowanie schematu technologicznego układu
• Obliczenia cieplno-przepływowe wymiennika
• Rysunek zestawieniowy
dr inż.
Franciszek Gramatyka,
doc. w Pol. Śl.
Badania wydajności cieplnej wymiennika spaliny-kondensat
• Określenie dopuszczalnej temperatury spalin wylotowych z kotła parowego
• Charakterystyki wymiennika w funkcji obciążenia kotła
dr inż.
Franciszek Gramatyka,
doc. w Pol. Śl.
Piotr PIONTEK
Modernizacja komory paleniskowej kotła OP 380 związana ze zmianą typu
palników
• Obliczenia cieplne komory paleniskowej kotła OP 380
• Budowa modeli CFD oraz obliczenia
• Analiza porównawcza wyników
dr inż.
Bartłomiej Hernik
Rafał FILIPCZYK
Modernizacja komory spalania kotła OP 650 w celu obniżenia tlenków azotu
• Obliczenia cieplne komory paleniskowej kotła OP 650
• Budowa modeli CFD oraz obliczenia
• Analiza porównawcza wyników
dr inż.
Bartłomiej Hernik
Edyta KOTULA
Model obliczeniowy kotła OP 430 dla zmiennej wydajnosci
• Obliczenia cieplno-przepływowe kotła OP 430
• Analiza otrzymanych wyników oraz wnioski
dr inż.
Bartłomiej Hernik
Maciej KIPIŃSKI
Dr hab. inż.
Sylwester Kalisz
Adam PIETRZYBA
Zastosowanie pirometrii akustycznej w diagnostyce komór paleniskowych
kotłów
• Zasada działania pirometrii akustycznej
• Przegląd systemów pirometrii akustycznej i metody ich stosowania w
komorach paleniskowych
• Rozruch systemu pirometrii akustycznej
• Badania diagnostyczne
• Analiza i opracowanie wyników badań
Analiza makrotermograwimetryczna (makro-TGA) węgla i biomasy
• Opis metody makro-TGA
• Wybór i preparatyka próbek
• Wykonanie badań z użyciem wagi makro-TGA
• Opracowanie wyników i wnioski
Opracowanie metodologii wyznaczania zastępczych współczynników
wnikania ciepła dla elementów turbiny parowej podczas rozruchu
• Zadanie polega na zbadaniu możliwości uproszczenia obliczeń rozkładu
temperatury w wirniku i kadłubach turbiny podczas rozruchu maszyny.
• Należy wykonać serię obliczeń rozkładu temperatury we wspomnianych
elementach z wykorzystaniem dostarczonego przez prowadzącego
programu komputerowego.
• Następnie należy dopasować jeden ze sposobów obliczeń do sposobu
przyjętego jako referencyjny.
Techniczna i ekonomiczna ocena dostosowania bloków kondensacyjnych do
zasilania stacji ciepłowniczej.
• Zagadnienie dotyczy istniejących bloków energetycznych z kondensacyjnymi
turbinami parowymi. Celem badań jest określenie i ocena warunków pracy
bloku z dodatkowymi poborami pary do ciepłownictwa.
• Analizie podlega dobór miejsca poboru pary z turbiny, a także
bezpieczeństwo eksploatacji istniejących maszyn po przeprowadzeniu
modernizacji.
Techniczna i ekonomiczna analiza układów produkcji energii elektrycznej i
ciepła w instalacjach z turbiną gazową zasilaną biogazem.
Wybór struktur układów kombinowanych
Opracowanie modeli w programach komputerowych
• Obliczenia parametrów dla rożnych parametrów otoczenia i częściowego
obciążenia układów
• Analizy ekonomiczne
Analiza techniczna turbiny gazowej z katalityczną komorą spalania
• Określenie struktury i budowy turbiny gazowej
• Obliczenia parametryczne komory spalania (wymiary, parametry paliwa,
zakresy parametrów pracy)
• Wyznaczanie charakterystyk turbiny gazowej przy zmiennym obciążeniu.
Strona 1 z 3
Dr hab. inż.
Sylwester Kalisz
Dr inż.
Wojciech Kosman
Dr inż.
Wojciech Kosman
Ewa BUCZAK
Magdalena PTASZEK
Marek PAJĄK
Tomasz PIOTROWSKI
dr inż.
Sebastian Lepszy
Karolina KARKUT
dr inż.
Sebastian Lepszy
Marcin KABOT
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
Modelowanie pracy i analiza ekonomiczna układu gazowo-powietrznego z
magazynowaniem sprężonego powietrza
• Określenie struktury technologicznej układu
• Modelowanie układu w różnych trybach pracy
• Opracowanie charakterystyk układu
• Analiza ekonomiczna z uwzględnieniem pracy szczytowej układu
Analiza zjawiska korozji wysokotemperaturowej w ostatnich stopniach części
WP turbiny na parametry nadkrytyczne
• Praca będzie obejmować opis zjawisk towarzyszących zużyciu korozyjnemu
(wysokotemperaturowemu) w ostatnich stopniach części WP turbiny na
parametry nadkrytyczne.
• Zostanie również podjęta próba zamodelowania numerycznego opisanych
procesów za pomocą metody elementów skończonych.
Analiza węglowego bloku kondensacyjnego zintegrowanego z instalacją
separacji CO2
• Przegląd metod separacji CO2.
• Obliczenia obiegu zintegrowanego z instalacją separacji CO2 (dla wybranych
metod separacji).
• Analiza ekonomiczna.
• Analiza rezultatów obliczeń i wnioski końcowe.
Badania eksperymentalne przepływu pary mokrej. Techniki pomiarowe i
możliwości ich zastosowania
• praca ma charakter teoretyczny z uwzględnieniem krótkich badań
eksperymentalnych w istniejącym tunelu parowym.
• opis i wykorzystanie technik pomiarowych stosowanych w badaniach
przepływu pary mokrej w IMiUE.
• opracowanie przeglądu literaturowego stosowanych technik pomiarowych.
Modelowanie numeryczne pętli dylatacyjnych rurociągów
Praca dotyczy modelowania naprężeń i przemieszczeń termicznych
występujących w pętlach dylatacyjnych rurociągów. Realizacja za pomocą
programu Ansys .
Modelowanie numeryczne zjawiska wyboczenia
W ramach pracy przewiduje się wykonanie za pomocą oprogramowania Ansys
analizy stateczności wybranych elementów konstrukcyjnych poddanych
ściskaniu.
Optymalizacja postaci konstrukcyjnej wału.
Dobór podstawowych cech konstrukcyjnych wału (średnic, promieni przejścia,
połączeń wpustowych itd.) na podstawie naprężeń eksploatacyjnych,
wyznaczanych w programie Ansys.
Ocena efektywności pracy siłowni parowej przy zmianie parametrów i liczby
wymienników regeneracyjnych
• omówienie obiegu, warunków pracy i podstawowych urządzeń siłowni
parowej
• sposoby podniesienia sprawności
• obliczenia przykładowych obiegów turbin parowych
Ocena wpływu rodzaju materiału na efektywność pracy wymienników
przeponowych
• omówienie rodzajów wymienników ciepła
• materiały stosowane na wymienniki przeponowe
• obliczenia efektywności pracy przykładowych wymienników z
zastosowaniem różnych materiałów
Ocena wskaźników strat ciepła dla różnych rodzajów izolacji cieplnej w
urządzeniach energetycznych
• omówienie urządzeń energetycznych wymagających zastosowania izolacji
cieplnej
• rodzaje stosowanych materiałów izolacyjnych
• uproszczona analiza strat ciepła dla wybranych urządzeń
Projekt węzła rekuperacji energii hydraulicznej w układzie pompowym.
• Opis wybranego układu pompowego.
• Oszacowanie wielkości energii hydraulicznej do odzysku.
• Dobór urządzeń rekuperacyjnych (w tym pompa w ruchu turbinowym).
• Analiza ekonomiczna.
Akustyczna separacja CO2 – analizy numeryczne.
modelowanie numeryczne zjawiska akustycznej separacji CO2 w systemie
ANSYS, praca obliczeniowo-badawcza
Modernizacja kotła OP650 pod kątem reducji tlenków azotu
• Budowa siatki geometrycznej kotła OP650
• Modelowanie CFD bazowgo układu kotła
• Modelowanie CFD proponowenej modernizacji kotła.
Modelowanie kotła OP380 pod kątem redukcji tlenków azotu metodami
pierwotnymi.
• Budowa siatki geometrycznej kotła OP380
• Modelowanie CFD bazowego układu kotła OP380
• Modelowanie CFD kotła z zmodernizowanym układem paleniskowym.
Pomiar natężenia przepływu cieczy przez przelew powierzchniowy
Strona 2 z 3
dr inż.
Sebastian Lepszy
Dr inż. Marian Lipka
Dr hab. inż.
Henryk Łukowicz
Prof. w Pol. Śl.
Dr inż.
Mirosław Majkut
Dr hab. inż.
Grzegorz Nowak
Kamil WALO
Dr hab. inż.
Grzegorz Nowak
Dr hab. inż.
Grzegorz Nowak
Mateusz FERENS
Dr inż.
Krzysztof Nawrat
Dr inż.
Krzysztof Nawrat
Jakub BRYŁA
Dr inż.
Krzysztof Nawrat
Damian CHROBOT
Dr inż.
Jan Rduch
Dr inż.
Leszek Remiorz
dr inż.
Robert Wejkowski
Dawid BRANC
dr inż.
Robert Wejkowski
Jerzy GAWŁOWSKI
dr inż.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
Charakter pracy: pomiary laboratoryjne i opracowanie ich wyników.
Natężenie przepływu cieczy przez przelew powierzchniowy zależy między
innymi od kształtu przelewu. Celem pracy jest: zaprojektowanie przelewów o
różnych kształtach oraz nadzór nad ich wykonaniem; wykonanie pomiarów
laboratoryjnych (stanowisko pomiarowe jest gotowe), opracowanie wyników
pomiarów.
Analiza metod napowietrzania i saturacji cieczy
Analiza literaturowa oraz dokonanie przeglądu istniejących konstrukcji i metod.
Przeprowadzenie analizy energochłonności.
Wyznaczenie okresów obsługi turbiny parowej przy wykorzystaniu kryterium
ryzyka technicznego.
• przedstawienie definicji ryzyka technicznego oraz metod doboru okresów
międzyremontowych
• wykorzystanie 2 metod analizy ryzyka do oszacowania okresów
obsługowych
Określenie warunków prowadzenia eksperymentu na uszczelnieniu turbiny
gazowej silnika lotniczego
Na istniejącym modelu uszczelnienia należy przeprowadzić obliczenia
numeryczne dla różnych wariantów koncepcyjnych stanowiska laboratoryjnego
(szerokość kanału pomiarowego, wpływ obrotów, parametrów czynnika itp.)
Obliczenia w programie ANSYS CFX. Generacja siatek obliczeniowych, definicja
modeli obliczeniowych. Porównanie wyników i wnioski.
Modelowanie zjawisk przepływowych w czasie ekspansji czynnika w dyszy.
Obliczenia i analiza pakietem ANSYS CFX o OPEN FOAM. Generacja wariantów
siatek. Obliczenia wariantowe i porównanie wyników dla różnych modeli
przepływu.
Zapotrzebowanie na wodę chłodzącą w siłowni z układem wychwytu CO2.
Ogólny opis układów siłowni z wychwytem CO2. Na podstawie danych
literaturowych określenie zapotrzebowania na wodę chłodzącą dla
poszczególnych wariantów instalacji. Wpływ parametrów procesowych na
wielkość tego zapotrzebowania.
Analiza techniczno-ekonomiczna bloku węglowego na parametry
nadkrytyczne
Analiza techniczno-ekonomiczna bloku węglowego na parametry
nadkrytyczne z instalacją CCS
Analiza techniczno-ekonomiczna możliwości budowy nowoczesnej elektrowni
gazowo-parowej
Elektrownia gazowo-parowa zintegrowana ze zgazowaniem węgla
Identyfikacja technicznych oraz ekonomicznych czynników ryzyka związanego
z inwestycją w układ ko generacyjny z instalacją zgazowania biomasy. Analiza
ryzyka z wykorzystaniem metody Monte Carlo.
Analiza egzergetyczno-ekonomiczna kogeneracyjnego układu gazowoparowego
• Wybór struktur układów gazowo-parowych
• Analiza energetyczna rozważanych struktur
• Analiza wpływu zamiany parametrów obiegu na efektywność egzergetyczną
i ekonomiczną.
Analiza niestacjonarnego pola przepływu w uszczelnieniach stopni
turbinowych z wykorzystaniem AnsysCFX.
Andrzej WILK
dr inż.
Andrzej WILK
dr inż.
Adam Wojaczek
Dr hab.inż.
Włodzimierz Wróblewski
Prof. w Pol. Śl.
Grzegorz SZAFORZ
Dr hab. inż.
Włodzimierz Wróblewski,
prof. nzw. w Pol. Śl.
Maciej MATTER
Dr hab. inż.
Włodzimierz Wróblewski,
prof. nzw. w Pol. Śl.
Prof. dr hab. inż.
Janusz Kotowicz
Prof. dr hab. inż.
Janusz Kotowicz
Prof. dr hab. inż.
Janusz Kotowicz
Prof. dr hab. inż.
Janusz Kotowicz
Zuzanna MAĆKO
dr inż.
Łukasz Bartela
dr inż.
Sebastian Lepszy
Łukasz WANOT
Dr hab. inż.
Sławomir Dykas,
Prof. w Pol. Śl.
Sebastian HANAK
dr inż.
Sebastian Lepszy
Joanna TRAFIAŁ
dr inż.
Katarzyna SzymańskaJanusz
Łukasz GAJEK
Dr hab. inż. Sylwester Kalisz
Miłosz JĘDRZEJEWSKI
Analiza techniczna i ekonomiczna układów elektrociepłowni z
uwzględnieniem kosztów przedwczesnej likwidacji starszych jednostek.
40.
41.
42.
• Wybór analizowanych struktur elektrociepłowni
• Modelowanie pracy elektrociepłowni w różnych stanach obciążenia
warunkach otoczenia
• Opracowanie charakterystyk energetycznych
• Analiza ekonomiczna z uwzględnieniem kosztów likwidacji starszych
jednostek
Analiza nadkrytycznego bloku węglowego zintegrowanego z instalacją
wychwytu CO2”.
Temat dotyczący rozruchu układu kotła rusztowego
Strona 3 z 3