|
|
Využití hydrodynamické kavitace pro čištění vody
Balko, Marek ; Kozák, Jiří (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Bakalářská práce se věnuje zkoumání vlastností kavitace s důrazem na kavitaci hydrodynamickou a jejímu využití pro odstraňování nežádoucích a špatně odbouratelných chemických sloučenin z vody. Díky vysokým teplotám a tlakům přítomným u zániku kavitačních bublin dochází k rozkladu vody na vysoce reaktivní hydroxylové radikály, které jsou schopny rozložit i špatně odbouratelné sloučeniny. Tento jev může být nadále posílen využitím pokročilých oxidačních procesů, v anglické literatuře nazývaných advanced oxidation process – AOP. Experimentální část práce je zaměřena na zkoumání schopnosti hydrodynamické kavitace odbourávat konkrétní chemickou látku z vody – estrogen.
|
|
|
Study of the Dissipation in Spiraling Vortical Structures
Štefan, David ; Drábková, Sylva (oponent) ; Koutník,, Jiří (oponent) ; Skoták, Aleš (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
This work deals with study of swirling flows where the spiral vortical structure appears. The main relation is to flow seen in the draft tube cone of hydraulic turbines operated out of the design point (i.e. best efficiency point). In this cases large coherent vortex structure (vortex rope) appears and consequently high pressure pulsations are propagated to the whole machine system leading to possible restriction of turbine operation. This flow features are consequence of flow instability called vortex breakdown in case of Francis turbine operated at part load (flow rate lower than optimal one). The present study is carried out using simplified device of swirl generator in order to access similar flow conditions as can be found in real hydraulic turbines. Both the dynamic and dissipation effect of spiral vortex breakdown are investigated. The first part of thesis deals with spiral form of vortex breakdown. The experimentally measured velocity profiles (LDA) and wall static pressures are correlated with numerical simulations carried out using open-source CFD package OpenFOAM 2.2.2. The high speed camera recording of cavitating vortex core is used to obtain image ensemble for further post-processing. The dissipation effect of spiral vortex structure is in detail discussed based on computed flow fields. The second part of thesis is dedicated to the application of POD decomposition to the study of spatio-temporal features of spiral vortex dynamics. Firstly the POD is applied to the both the experimentally obtained image ensemble of cavitating vortex and numerically computed static pressure fields. Secondly the comprehensive analysis of spiral vortex mitigation effect by the axial water jet is analyzed. The collaborative study employing the swirl generator apparatus designed by the researchers from Politehnica University of Timisoara in Romania is performed and changes in spatio-temporal vortex dynamic are studied. In this study the numerical data (in a form of three-dimensional pressure and velocity fields) are obtained using commercial CFD software ANSYS Fluent R14.
|
|
|
Experimentální testování minimíchadla pro čištění odpadních vod
Luňák, Pavel ; Štefan, David (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá různými způsoby míchání, především kapalných látek. Teoretická část práce je věnována rozdělení míchadel, včetně popisu jejich vlastností, výhod, nevýhod a použití. Experimentální část je věnována měření minimíchadel, která byla vyvinuta a vyrobena na oboru fluidního inženýrství V. Kaplana. Tato část obsahuje návrh měřící trati pro určení hydraulických charakteristik minimíchadel a stupně promíchání. Výsledky měření a jejich vyhodnocení je shrnuto v závěru práce.
|
|
|
Experimentální výzkum kryogenních čerpadel pro raketové pohonné jednotky
Šuráň, David ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Kozák, Jiří (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou čerpání kryogenních (silně podchlazených) látek. Konkrétním cílem práce je rešerše experimentálního výzkumu turbočerpadel pro raketový motory. Jsou popsány jednotlivé testy, jejich cíle, průběhy a výsledky včetně detailního popisu zkušebních tratí. Primárně byla práce zaměřena na čerpání tekutého kyslíku. V průběhu rešerše se však ukázalo, že tekutý kyslík je při testování velmi často nahrazován vodou případně tekutým dusíkem. Jsou uvedeny podmínky, za kterých je možné tyto látky srovnávat. Důvodem této záměny je bezpečnost při manipulaci a úspora finančních nákladů. Hlavními zdroji informací byly technické zprávy vypracované na základě jednotlivých experimentů a vědecké články. Další části práce jsou zaměřeny na teorii hydrodynamiky, popis čerpadel a jejich parametrů, kavitaci, inducery, spalovací cykly raket a kapalná raketová paliva. V závěru práce autor navrhl vlastní testovací trať pro čerpání kryogenních látek.
|
|
|
Vstupní recirkulace u odstředivého čerpadla
Heinz, Pavel ; Štefan, David (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá fenoménem objevujícím se v hydrodynamických čerpadlech při pod-optimálním průtoku. Tímto fenoménem je vstupní recirkulace, jež je nežádoucím jevem v sání čerpadla. Tato recirkulace způsobuje kavitaci, tlakové pulzace a může způsobit ucpání sacího potrubí. Hlavním cílem diplomové práce je výpočtové modelování proudění pro režim s recirkulací, identifikaci proudových jevů a návrh možných opatření, která by vstupní recirkulaci potlačila.
|
|
| |
|
|
Adaptive parameterization for Aerodynamic Shape Optimization in Aeronautical Applications
Hradil, Jiří ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Růžička, Pavel (oponent) ; Píštěk, Antonín (vedoucí práce)
The goal of this doctoral thesis is to analyze and develop parameterization algorithms for 2D and 3D shape optimization in the context of industrial aircraft aerodynamic design based on simulations with CFD. Aerodynamic shape optimization is an efficient tool that aims at reducing the cost of the process of aircraft design. A tool that is based on automatization of the search for the optimum shape. Key part of successful aerodynamic shape optimization is the use of appropriate parameterization method, a method that should guarantee the possibility of reaching optimum shape. The parameterization methods used in aerodynamic shape optimizations are still not ready for complex industrial applications, which are present on modern passenger aircrafts with swept cranked wings with winglets and engine pylons, fuselage-wing interactions etc. So there is a need for general parameterization method that applies on wide variety of different geometries.The Free-Form Deformation (FFD[1]) parameterization can, thanks to its geometry handling qualities, be the answer to this need. Adaptive parameterization should automatically modify parameterization grid (lattice) to get appropriate lattice in regions of interest. Such that will allow sufficient control of deformations of the object with respect to reaching optimum shape and fulfilling optimization constraints. First application is in the surface deformation. The other proposed goal is development of the FFD parameterization that can do both surface deformations and CFD mesh deformations, while enabling large object deformations and preserving the level of mesh quality during the process.
|
|
|
Potlačení turbulentního proudění v potrubí
Jahn, Jiří ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Štigler, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá způsoby potlačení turbulentního prodění v potrubí. V první části práce jsou uvedeny různé způsoby tzv. laminarizace, kdy dojde k přetvoření turbulentního proudění na laminární, včetně výsledků experimentů, které daní autoři zveřejnili. V další části jsou uvedeny výsledky z CFD. Výpočty byly provedeny u jedné z metod uvedených v první části práce a výsledky byly mezi sebou porovnány. Dále bylo navrženo několik možností, jak původní metodu vylepšit.
|
|
|
Projekt malé vodní elektrárny pro konkrétní lokalitu.
Paštěka, František ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Štigler, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na projektování malé vodní elektrárny pro konkrétní lokalitu. V práci by měla být navržena vhodná turbína pro zjištěné parametry na dané lokalitě, dále pak vytvořena základní projektová dokumentace MVE se všemi zařízeními a použitými principy, tak aby elektrárna byla plně funkční. Dále by měl být proveden výpočet proudění v přivaděči na turbínu a posouzen vliv tvaru přivaděče na toto proudění.
|
|
|
Inovace laboratorní úlohy Vodní paprsek
Šimůnek, Petr ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Hudec, Martin (vedoucí práce)
Předmětem této bakalářské práce je návrh nového experimentálního zařízení pro měření silového účinku vodního paprsku na různé tvarové plochy. První část této práce je zaměřena na teorii. Druhá část práce pojednává o samotných částech zařízení. A ve třetí části je proveden ukázkový výpočet.
|
host ::
RSS.