|
|
Utilization of hydrodynamic cavitation for water treatment
Balko, Marek ; Kozák, Jiří (referee) ; Rudolf, Pavel (advisor)
This bachelor thesis deals with the observation of features of cavitation with emphasis on the hydrodynamical cavitation and its use for eliminating unwanted and badly degradable compounds from water. Thanks to high temperature and pressures that are present at a colapse of cavitation bubbles the water decomposes into highly reactive hydroxile radicals which are able to decompose even. This effect can furthermore be strenghtened by the use of advanced oxidation processes – AOP. The experimental part of thesis is dedicated to examining a ability of hydrodynamical cavitation degrade particular chemical substance from water, namely estrogen.
|
|
|
Experimental investigation of the pumps for cryogenic proppellants of the rocket fuel systems
Šuráň, David ; Rudolf, Pavel (referee) ; Kozák, Jiří (advisor)
This bachelor’s thesis deals with the pumping of cryogenic substances. The main objective is a research of experimental investigation of rocket turbopumps. Specific experiments, their purposes, processes and final results including the detailed description of the test rigs are listed. Originally, the work was aimed to pumping of the liquid oxygen (LOX), but it turned out that liquid oxygen simulants are used extensively during the experimental testing. The essential conditions for comparing those substances are stated. Major references were obtained from the experimental investigation technical reports and scientific articles. The rest of the work describes basics of hydrodynamics, pumps and their parameters, cavitation, inducers, rocket combustion cycles and liquid propellants. Finally, author designed a test rig for cryogenic substances pumping.
|
|
|
Cavitating jet
Kotoulová, Helena ; Kozák, Jiří (referee) ; Rudolf, Pavel (advisor)
Předložená diplomová práce se zabývá kavitujícím paprskem a je rozdělena do tří hlavních částí. Teoretická část popisuje základní principy kavitace a její negativní účinky na povrch obtékaných těles (např. hydraulických strojů). Rozsáhlá kapitola je také věnována popisu samotného kavitujícího paprsku včetně mechanismů jeho vzniku, růstu a kolapsu. Další podkapitola je zaměřena na modely kavitační eroze, které mají velký význam pro predikci kavitační eroze ve fázi výpočtové simulace. V experimentální části je popsáno testování vzorku mědi inspirované normou ASTM G134 a následné vytvoření grafů kumulativního hmotnostního úbytku a rychlosti úbytku hmotnosti. Dále byla také provedena vizualizace pomocí vysokorychlostní kamery, aby bylo možné podrobně prozkoumat dynamické chování kavitujícího paprsku. Poslední část je zaměřena na numerické simulace pomocí výpočtového modelování proudění, tzv. Computational Fluid Dynamics (CFD), a na predikci kavitační eroze. Z důvodu optimalizace úlohy bylo provedeno více výpočtů na různých typech sítí s různými modely turbulence. Následně byly výsledky ze simulací vyhodnoceny a společně s výsledky z experimentu byly použity pro predikci kavitační eroze.
|
|
|
Hydraulic cylinder
Černý, Tomáš ; Kozák, Jiří (referee) ; Klas, Roman (advisor)
Bachelor thesis contains a brief description of the principle of operation of hydraulic motors, their use and computational relations. The main part of the research is devoted to hydraulic cylinders, their principle of function, division and construction. Also, a space for calculating the buckling stiffness of the piston rod is given. The next part deals with mathematical modeling of hydraulic mechanisms. A simple mathematical model is created in the case of a hydraulic cylinder with two identical piston rods and in the case of a differential piston. Based on the model, graphs of the frequency of oscillation are plotted. The possibilities of influencing the frequency of oscillating are explained by changing the parameters of the cylinder.
|
|
|
Solution of the unsteady motion of the body in the liquid flow
Zbavitel, Jan ; Kozák, Jiří (referee) ; Fialová, Simona (advisor)
The thesis deals with CFD solution of flow through mechanical heart valves. The opening part includes a research on the negative impacts of implantation of artificial heart valves and the common approaches used in their modeling. This is followed by a detailed analysis of the dynamic mesh functionality and CFD solution is performed using the open-source library FOAM-extend. Part of the thesis focuses on evaluation of the geometry modifications from the perspective of forming the instabilities of the current and the course of force effects on the valve.
|
|
|
Cavitation in microfluidics
Holub, Martin ; Kozák, Jiří (referee) ; Rudolf, Pavel (advisor)
Mikrofluidice byla v posledních letech věnována intenzivní pozornost výzkumnými týmy takřka po celém světě. Její možné aplikace jsou velmi početné, zejména pak v oblasti zdravotnictví, ukládání energie do baterií nebo chlazení vysoce výkonných počítačů. Bakalářská práce „Kavitace v mikrofluidice“ se zabývá kavitací na mikro-měřítku. Nedávný výzkum ukazuje, že mnohé charakteristiky kavitujícího proudění na takto malých rozměrech se podstatně liší oproti charakteristikám pozorovaným na konvenčních makro-rozměrech. Toto podtrhuje relevantnost této práce. Lepší pochopení tohoto jevu může být využito například k řešení jednoho ze značných úskalí mikrofluidiky a to sice mísení tekutin, nebo dále také k jejich pumpování. Mezi další možné aplikace se řadí mechanické namáhání a rozklad mikroorganismů a buněk, katalýza chemických reakcí a cílená doprava léčiv. První část této práce je věnována postupně základům z oblasti mechaniky tekutin a chemie kavitace. Tato část je následována stručným přehledem aplikací kavitace a to jak na měřítkách tradičních, tak na měřítkách v řádech mikrometrů. Poté je uveden popis numerického řešení kavitujícího proudění spolu s analýzou a ověřením získaných výsledků. Mezi výsledky je například popis rozložení fází, informace o tom, kde dochází k recirkulaci a také přehled vlivu změny kavitačního čísla na tvar a charakteristiky proudění. V závěrečné části práce je pak na základě získaných znalostí navržen experiment, který umožní dále studovat tuto problematiku a poslouží také k vyhodnocení vhodnosti laminárního modelu. Tato bakalářská práce slouží jako základní kámen pro další výzkum v této oblasti plánovaný na Vysokém učením technickém v Brně, a z tohoto důvodu jsou v textu uvedena doporučení pro další práci.
|
|
|
Valves of the rocket fuel systems and engines
Kadlec, Jan ; Štefan, David (referee) ; Kozák, Jiří (advisor)
The main aim of this bachelor thesis is developing a search about rocket valves. For better understanding of the function and position valves is chosen a real rocket engine. The types of valves are described by shape of closing component. There are also mentioned the most common rocket fuels. The other aim is developed a simple design of shut-off valve with specialization on hydraulic losses.
|
|
|
Material wear due to cavitation erosion
Lecnar, Lukáš ; Kozák, Jiří (referee) ; Rudolf, Pavel (advisor)
This Master’s thesis is dedicated to cavitation erosion of a material surface. First part of thesis describes basic principle of cavitation and its erosion consequences of solid objects. There are mentioned basic cavitation models used in CFD software. Second part incorporate concept design and numerical calculation of critical shape in reference to highest intensity of cavitation erosion at flow area. Last part of thesis is experimental and it is focused on cavitation erosion at flow area due to critical shapes from numerical calculation.
|
|
|
Cavitation erosion mechanisms
Kotoulová, Helena ; Kozák, Jiří (referee) ; Rudolf, Pavel (advisor)
Předložená bakalářská práce se zabývá mechanismy kavitační eroze a je rozdělena na dvě hlavní části. Teoretická část popisuje princip kavitace, způsob jejího vzniku a především kolaps kavitačních bublin, který negativně ovlivňuje povrch obtékaného tělesa (např. na hydraulických strojích). Z tohoto důvodu je nutné podrobně studovat účinky kavitační eroze. Experimentální část je věnována testování kavitační eroze na kovových a plastových vzorcích vytisknutých na 3D tiskárně. Plastové vzorky byly srovnávány navzájem mezi sebou, kovové vzorky z 3D tiskárny se vzorky odlitými. O vlivu kavitační eroze na součásti vytisknuté na 3D tiskárně je stále ještě málo informací, i když se jedná o velmi progresivní a stále častěji používaný typ výroby.
|
|
| |
guest ::
RSS feed.