|
Počítačová simulace a numerická analýza problémů stlačitelného proudění
Kubera, Petr
Tato práce se zabývá konstrukcí adaptivní výpočtové sítě v 1D a ve 2D v kontextu metody konečných objemů. Adaptivní strategie je aplikována na numerické řešení Eulerových rovnic, což je hyperbolický systém parciálních diferenciálních rovnic. Použitý postup je určen pro nestacionární problémy a skládá se ze tří v podstatě nezávislých kroků, jež jsou cyklicky opakovány. Těmito kroky jsou: výpočet pomocí schématu metody konečných objemů, dále pak adaptace sítě a přepočet numerického řešení z neadaptované sítě na síť adaptovanou. Díky tomu je tento algoritmus použitelný i na jiné, nejen hyperbolické systémy. Těžiště práce spočívá v návrhu vlastní adaptační strategie, založené na anisotropní adaptivitě, která bude v každém adaptačním kroku splňovat tzv. geometrický zákon zachování. V práci je též porovnání námi navržené strategie s algoritmy typu Moving Mesh pro úlohy s pohybující se nespojitostí. Klíčová slova:metoda konečných objemů, adaptivní metody, geometrický zákon zachování
|
|
Pulsace toku kapaliny v pružné trubici
Komoráš, Miroslav ; Šedivý, Dominik (oponent) ; Klas, Roman (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá analýzou pulzací toku kapaliny v pružné trubici představující např. tepnu v lidském těle. V programu ANSYS proběhly 3D simulace a jedná se o takzvané svázané FSI analýzy. V softwaru Maple proběhly 1D simulace proudění kapaliny v trubici z hlediska různých tenkostěnných a silnostěnných variant. Cílem je pomocí těchto programů určit průtoky a tlaky v trubici, její deformaci stěn a napjatost. Teoretická část se tedy převážně zabývá základními rovnicemi dynamiky proudění, lineárními a nelineárními modely a rotačně symetrickými nádobami. Ve výpočetní části jsou popsány jednotlivé postupy v uvedených programech.
|
|
VYUŽITÍ MODERNÍCH NUMERICKÝCH METOD PŘI NÁVRHU SPÍNACÍCH PŘÍSTROJŮ
Dostál, Lukáš ; Hüttner, Ľudovít (oponent) ; Petráček, Miloš (oponent) ; Aubrecht, Vladimír (vedoucí práce)
Dizertační práce je zaměřena na efektivní využití numerických metod při vývoji spínacích přístrojů nízkého napětí, jmenovitě na vytvoření fyzikálně korektního a spolehlivého numerického modelu teplotního pole, který najde uplatnění při návrhu proudovodné dráhy přístroje pro různé provozní stavy. Vytvoření numerického modelu vyžaduje nejen správné zahrnutí všech možností přenosu tepla – vedení, proudění a záření, ale i správné vyřešení problematiky přechodového odporu – jak elektrického, tak tepelného u elektrických kontaktů v různém stupni opotřebení. Proto nezbytnou část dizertační práce tvoří i důkladná experimentální analýza potřebných materiálových vlastností a závislostí, které tvoří vstupní údaje pro numerický model založený na metodě konečných objemů. Poslední část práce se zabývá odlaďováním a verifikací numerického modelu, aby souhlasil s experimentálně získanými daty. Výsledkem práce je numerický model, který je schopen správně řešit jak ustálené, tak různé přechodné stavy spínacího přístroje.
|
| |
| |
|
Matematicko - fyzikální analýza dynamického tlaku pro experimentální diferenciální komoru.
Lepltová, Kristýna ; Bílek, Michal (oponent) ; Maxa, Jiří (vedoucí práce)
TTato práce vychází ze série odborných článků věnovaných problematice čerpání v diferenciálně čerpané komoře environmentálního rastrovacího mikroskopu. Práce je založena na studii Dr. Danilatose, kde je čerpání diferenciální čerpané komory řešeno pomocí Monte Carlo statistické metody. Práce provádí analýzy proudění plynu v experimentální komoře při použití Pitotovy trubice. Analýzy budou použity při konstrukci experimentální komory, která bude sloužit pro experimentální vyhodnocení výsledků proudění v dané komoře při použití mechaniky kontinua.
|
| |
|
Okrajové podmínky pro stratifikované proudění
Řezníček, Hynek ; Beneš, Luděk (vedoucí práce) ; Brechler, Josef (oponent)
V předložené práci je popsán matematický model stratifikovaného 2D proudění vazké ne- stlačitelné tekutiny a jeho programová realizace. Základní rovnice pro proudění tekutiny v Boussinesqově aproximaci byly řešeny metodou konečných objemů na strukturované neor- togonální síti. Pro diskretizaci byla použita metoda přímek. Diskretizace v prostoru byla řešena metodou AUSM s MUSCL rekonstrukcí rychlostí. Vazké členy byly řešeny diskre- tizací na pomocné síti. Při časové diskretizaci byla použita metoda umělé stlačitelnosti v duálním čase. Kroky duálního času byly řešeny metodou Runge-Kutta 3.stupně. Nume- rické experimenty byly počítány pro proudění s Reynoldsovým číslem rovným 1000. Dále jsou popsány 3 numerické experimenty pro různé okrajové podmínky. 1
|
|
Schémata typu ADER pro řešení rovnic mělké vody
Monhartová, Petra ; Felcman, Jiří (vedoucí práce) ; Dolejší, Vít (oponent)
V předložené práci studujeme numerické řešení rovnic mělké vody. Zavádíme vektorový zápis rovnic zákonů zachování a z nich odvodíme rovnice mělké vody (SWE). Uvádíme jejich zjednodušené odvození, zápis a nejdůležitější vlastnosti. Původním přínosem je odvození rovnic pro mělkou vodu bez využití Leibnizovy formule. Popisujeme zde metodu konečných objemů pro SWE s numerickým tokem Vijayasundaramova typu. Uvádíme popis lineární rekonstrukce, kvadratické rekonstrukce a ENO rekonstrukce a jejich využití ke zvýšení řádu přesnosti. Ukazujeme využití lineární rekonstrukce v metodě konečných objemů druhého řádu přesnosti. Tato metoda je naprogramovaná v jazyce Octave a použitá na řešení dvou úloh. Aplikujeme metodu typu ADER, původně navrženou pro Eulerovy rovnice, na rovnice mělké vody.
|
|
Výpočet chlazení asynchronního stroje pomocí programu Ansys CFX
Horálek, Lukáš ; Veselka, František (oponent) ; Janda, Marcel (vedoucí práce)
Problematika této diplomové práce pojednává o chlazení asynchronních strojů. Konkrétně výpočtem chlazení asynchronního motoru pomocí metody konečných objemů. Pomocí programu Autodesk Inventor vytvoříme 3D model reálného elektrického stroje, tedy asynchronního motoru a následně v programu ANSYS WORKBENCH provedeme systémovou analýzu CFX, založenou na metodě konečných objemů. Dále uskutečníme měření rychlosti proudění vzduchu na konkrétním stroji a jednotlivé výsledky získané měřením a samotným výpočtem mezi sebou porovnáme. Diplomová práce se také okrajově zabývá výpočtem oteplení asynchronního motoru, protože samotné chlazení s ním úzce souvisí. Na stejný model stroje aplikujeme výpočet teplotních polí pomocí metody konečných objemů a následně provedeme teplotní analýzu. Dále pak uskutečníme měření teploty na samotném motoru a vypočtené i změřené hodnoty mezi s sebou porovnáme.
|