Energiakaivon keruuputken lämmönsiirron ja painehäviön tutkiminen

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorVuorinen, Ville
dc.contributor.authorJuvila, Johannes
dc.contributor.schoolInsinööritieteiden korkeakoulufi
dc.contributor.supervisorAlanne, Kari
dc.date.accessioned2024-06-18T08:12:15Z
dc.date.available2024-06-18T08:12:15Z
dc.date.issued2024-04-19
dc.description.abstractTämä kandidaatintyö on kirjallisuuskatsaus, jossa tarkastellaan painehäviöitä ja lämmönsiirtoa energiakaivoissa käytettävissä U-keruuputkissa. Lisäksi työssä esitellään myöhemmin toteutettavat koejärjestelyt, joilla voidaan tuottaa mittausdataa painehäviöiden ja lämmönsiirron vaikutuksista. Työtä varten ei ole tuotettu mittausdataa, vaan sitä on tarkoitus tuottaa myöhemmin. Aineisto koostuu pääosin virtausmekaniikan ja termodynamiikan teoksista sekä tieteellisistä julkaisuista liittyen geoenergiaan. Työssä esitetään yleiskatsaus geoenergiasta ja siihen liittyvistä tärkeimmistä komponenteista lämmönkeruupiirissä. Lisäksi työssä käsitellään teoriaa painehäviölaskelmien taustalla sekä esitetään teoriakatsaus tarvittavista lämmönsiirron kaavoista, joilla voidaan tutkia lämmönsiirtoa energiakaivossa. Työssä perehdytään myös erityisesti putken sisäpinnankarheuden vaikutuksiin niin painehäviön kuin lämmönsiirron osalta. Työn tavoite oli tuottaa Rototec Oy:lle kirjallisuuskatsaus aiheesta. Tyypillisesti energiakaivoissa käytetään U-keruuputkia. U-keruuputkia on markkinoilla saatavilla niin sileällä kuin rihlatulla sisäpinnalla. Rihlauksen tarkoitus on generoida virtaukseen turbulenssia, joka puolestaan on lämmönsiirroltaan parempi virtaustyyppi kuin laminaarinen virtaus tai transitioalueella oleva virtaus. Rihlaus näkyy kuitenkin tuotteiden hinnoissa nostavana tekijänä. Tämän syyn takia työssä haluttiin selvittää rihlauksen todellinen merkitys niin painehäviöön kuin lämmönsiirtoon. Työssä ilmenee, että rihlaus vaikuttaa painehäviöön kasvattavana tekijänä toisinkuin aiemmin on joissakin tutkimuksissa esitetty. Lämmönsiirron osalta vaikuttaisi, ettei rihlauksella ole merkitystä turbulenttisella virtausalueella. Pienemmillä lämpötehoilla sekä Reynoldsin luvuilla rihlaus voi vaikuttaa tehostavasti lämmönsiirtoon, ottamatta huomioon termisen oikosulun vaikutuksia. Lisäksi rihlaus voi kaventaa transitioalueen leveyttä. Vaikutukset tulisi varmistaa suorittamalla erityisesti transitioalueelle painottuvia mittauksia.fi
dc.format.extent38
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/128858
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-202406184446
dc.language.isofien
dc.programmeInsinööritieteiden kandidaattiohjelmafi
dc.programme.majorEnergia- ja ympäristötekniikkafi
dc.programme.mcodeENG3042fi
dc.subject.keywordenergiakaivofi
dc.subject.keywordkeruuputkifi
dc.subject.keywordlämmönsiirtofi
dc.subject.keywordpainehäviöfi
dc.subject.keywordrihlausfi
dc.titleEnergiakaivon keruuputken lämmönsiirron ja painehäviön tutkiminenfi
dc.typeG1 Kandidaatintyöfi
dc.type.dcmitypetexten
dc.type.ontasotBachelor's thesisen
dc.type.ontasotKandidaatintyöfi

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
Juvila_Johannes_2024.pdf
Size:
1.48 MB
Format:
Adobe Portable Document Format