|
|
Návrh mikrofluidického směšovače
Abrahám, Martin ; Fialová, Simona (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Mikrofluidická zařízení jsou stále častěji používána v oblasti medicíny, jelikož využívají pouze malých množství pracovních vzorků jako např. krve či reagenčních chemikálií. Pro práci s danými látkami mnohdy vyžadujeme efektivního smísení a zde nastává hlavní problém v mikrofluidických systémech. Z důvodu malých rozměrů je zde proudění pouze laminární a na mísení se tedy nepodílejí turbulentní víry, ale jen molekulární difuzivita.
|
|
|
EFFECT OF FLOW PARAMETERS OF WATER AND AIR ATOMIZED SPRAYS ON COOLING INTENSITY OF HOT SURFACES
Boháček, Jan ; Střasák,, Pavel (oponent) ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Horský, Jaroslav (vedoucí práce)
The present thesis is focused on an overall description of water jets and air atomized jets for cooling purposes using CFD methods namely ANSYS FLUENT. It comprises two main parts – the micro and the macro model. The micro model concerns with a numerical description of single droplet dynamics whereas the macro model deals with a numerical modeling of water jets as complicated droplet structures emanating from solid stream nozzle and flat fan nozzle. By and large, it is based on multiphase models and User Defined Functions (UDFs), which represents the background of the present thesis. In most of cases, the presented numerical models were compared either with experimental data or another numerical model. In the first part, the theory of each of three multiphase models is discussed. The first one, the Volume Of Fluid model (VOF), was used for simulation of single droplet dynamics designated as a micro model whilst last two multiphase models, the Euler-Euler model and the Euler-Lagrange model, were applied in the case of modeling of the entire water jet structure, which is contrarily designated as a macro model. The micro model concerns with a numerical study of free-falling water droplet. For small droplet diameters (~100µm) the standard surface tension model (Continuum Surface Force model, CSF) was proved to cause significant unphysical parasitic currents. Therefore, the thesis is also devoted to surface tension as a source term of body forces imposed in momentum equation, normal, curvature calculation and related issues. The macro model covers a numerical study of dynamics of the entire water jet structure i.e. the space between the nozzle exit and the wall where the jet impinges. It accounts for the complete geometry, for instance, support rolls, a slab and a mold bottom of a continuous caster. Firstly, the physics of a solid jet impact onto a hot plate was simulated using both, the VOF and the Euler-Lagrange model. As regards the case with the VOF model, a model for film boiling was designed and tested. Finally, both, the Euler-Euler model and the Euler-Lagrange model, were used for simulation of a flat jet horizontally spraying onto a hot slab inside a confined domain bounded by support rolls and a mold bottom. Concerning the simulation with the Euler-Euler model, a secondary breakup model was introduced based on the wave stability atomization theory. Concerning the Euler-Lagrange simulation, the dispersed phase (Lagrange particles) formed rather a continuous phase in some places, and therefore the coupling between Lagrange particles and the VOF model via UDFs was proposed.
|
|
|
Aerodynamická analýza a optimalizace konfigurace letounu ARES
Foltýn, Pavel ; Navrátil, Jan (oponent) ; Popela, Robert (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá aerodynamickou analýzou a tvarovými úpravami letounu ARES. Analýza je zaměřena na vyhodnocení součinitele vztlaku, odporu a klopivého momentu a dále na identifikaci míst s odtrháváním proudu, která se vyznačují vysokým odporem. Před samotnou analýzou je provedena kalibrace CFD řešiče na modelu, u něhož bylo provedeno tunelové měření. Cílem kalibrace je ověření přesnosti a věrohodnosti použité metodiky síťování a vypočítaných hodnot. Vypočítané hodnoty jsou porovnány s naměřenými daty. Tvarové úpravy letounu jsou zaměřeny na koncepční návrh sání a chlazení chladičů a motoru letounu. S upraveným modelem je provedena aerodynamická analýza s cílem zjistit odchylky součinitele vztlaku, odporu a klopivého momentu oproti původní konfiguraci.
|
|
|
Návrh šroubového čerpadla
Hyriak, Maroš ; Klas, Roman (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Diplomová práca sa zaoberá oblasťou čerpadiel so skrutkovicovým odstredivým obežným kolesom. Vďaka jasným benefitom ako vysoká priechodnosť pevných častíc a vysoká účinnosť ide o čerpadlá vyhľadávané v praxi. Napriek tomu, ich výrobe sa venuje nízka pozornosť trhu, čomu zodpovedá nedostatok dostupných informácii a výskum na danú tému. Cieľom tejto práce je preto návrh hydrauliky odstredivého obežného kolesa skrutkovicového tvaru na zadané parametre. Obežné koleso s jedinou obežnou lopatkou bude navrhnuté na čerpanie silne znečistených vôd a ťažko čerpaných tekutín. Lopatka bude vyvážená spoločne s rotorom, pričom dôraz bude kladený na čo najvyššiu priechodnosť obežného kolesa. Zadané parametre sú Q=10 l/s, H=10 m, n=1450 ot/min, pričom pevné prečerpávané častice môžu mať veľkosť až 60 mm. Teoretická časť práce zahrňuje dostupnú literatúru na danú tému, praktická časť sa zaoberá výpočtami a úpravami smerujúcimi ku konkrétnemu návrhu. Parametre návrhov hydraulík boli overované pomocou stacionárnych výpočtov za použitia modelu MRF v programe Fluent. Výsledkom práce sú dve možnosti riešenia.
|
|
| |
|
|
Aerodynamická analýza a optimalizace konfigurace letounu TL-4000
Trusík, Vojtěch ; Navrátil, Jan (oponent) ; Popela, Robert (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá aerodynamickou analýzou 3D konfigurace letounu TL – 4000 a provedením tvarových úprav za účelem zlepšení letových výkonů. Úpravy jsou zaměřeny na přechodové části mezi křídlem a trupem a mezi ocasními plochami. Dále jsou analyzovány tvary nasávacích otvorů pro chlazení motoru. Na základě aerodynamické analýzy letounu TL – 4000 jsou vybrána vhodná místa pro umístění pitot-statické trubice a nasávacích otvorů pro ventilaci kabiny.
|
|
| |
|
|
Výpočet aerodynamických charakteristik vozidla s vybočením
Čavoj, Ondřej ; Porteš, Petr (oponent) ; Vančura, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá CFD simulacemi obtékání automobilů vystaveným bočnímu větru, kde jako automobil slouží referenční model MIRA ve třech variantách karoserie s difuzorem. Zahrnuje ladění výpočetní sítě a vybraných nastavení programu Fluent, převážně pro turbulentní model v2f. Hlavním výstupem práce jsou simulace všech variant karoserie pro několik úhlů vybočení ve stacionárním provedení a simulace vybrané varianty s vybraným úhlem v provedení nestacionárním. Všechny výsledky jsou porovnávány s měřením modelů MIRA v aerodynamickém tunelu v plném měřítku.
|
|
|
Širokopásmové oběžné kolo odstředivého čerpadla
Wojnar, Pavel ; Žák, Radim (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo provést návrh oběžného kola čerpadla s rozšířenou účinnostní charakteristikou pro různé návrhové body a následné ověření návrhu výpočtem za pomocí programů Gambit a Fluent. Tři navržená oběžná kola byla následně vyrobena za pomocí 3D tiskárny a byly proměřeny jejich charakteristiky v hydraulické laboratoři na Odboru fluidního inženýrství Victora Kaplana. Návrh tzv. širokopásmového oběžného kola odstředivého čerpadla byl proveden chaotickým uspořádáním lopatkové mříže, kdy v jednom oběžném kole se nacházejí lopatky s různými vstupními a výstupními úhly a různým průběhem tvaru lopatky, přičemž meridiální řez oběžného kola má stejný tvar pro všechny návrhy lopatek. Diplomová práce byla rozdělena do tří částí. V první části byla teoreticky popsaná Konformní transformace, která byla v práci použita pro návrh tvaru lopatek oběžných kol. V druhé části diplomové práce byly provedeny už konkrétní návrhy a výpočty oběžných kol čerpadla. Třetí část diplomové práce byla zaměřená na zpracování a vyhodnocení experimentálního měření v hydraulické laboratoři a následně byly všechny výsledky diplomové práce shrnuty v závěru.
|
|
| |
host ::
RSS.