Original title: Návrh zařízení pro erozi materiálu vodním paprskem
Translated title: Design of device for water jet erosion of materials
Authors: Mikulášek, Tomáš ; Kárník, Jan (referee) ; Rudolf, Pavel (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2016
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Cílem diplomové práce bylo navržení experimentu pro erozi planárních vzorků vodním paprskem na rotujícím vzorku, realizace experimentu a jeho vyhodnocení pomocí 3D optodigitálního mikroskopu Olympus DSX 510. Byly porovnány eroze způsobené dopadajícím vodním paprskem a kavitační eroze. Experiment byl realizován pro tlak vody v okruhu 0,432 MPa, 1,5 MPa na rotujícím vzorku, 2,5 MPa na nepohyblivém vzorku a zanořeném vzorku v různých časových intervalech. Experiment dopadu vodního paprsku na rotující vzorek byl porovnán s CFD výpočtem. Výpočtové modelování bylo provedeno ve dvou částích: 3D modelování dopadu vodního paprsku na nepohyblivou stěnu a 3D modelování dopadu vodního paprsku na pohyblivou stěnu. Jednalo se o dvoufázové proudění, které bylo řešeno pomocí výpočtového modelu Volume of Fluid, jehož cílem bylo zjistit, jak bude v jednotlivých případech vypadat proudění vody a jak se změní velikost síly dopadajícího vodního paprsku na stěnu. The aim of this diploma thesis was to design experimental setup for planar samples erosion by means of the water jet on the rotational sample configuration, laboratory experimental testing and its evaluation by means of the 3D optodigital microscope Olympus DSX 510. There were observed typical erosion patterns at the solid tested material surfaces as well as the cavitation erosion. Experiments were carried out at the following water pressures: 0.432 MPa, 1.50 MPa on the rotating sample, at 2.50 MPa on steady sample and on flooded sample for different treatment times. Experimental results of waterjet impact on rotating sample were compared with the theoretical modelling data obtained by CFD modelling. Computational modelling was done in two parts: 3D modelling of water jet flow impact on rigid steady surface and 3D modelling of water jet impact on rigid moving surface. The latter modelling was solved as two phase modelling, where the computational model “Volume of Fluid” was employed. The aim of the study was to find out for the individual cases under study appearance of the water flow and the changes of the magnitude of the force of the impinging water jet on the wall.
Keywords: CFD; doplet imapact on rotating surface; Fluent; material erosion; two phases modeling; water jet; CFD; dopad vodního paprsku na rotující stěnu; dvoufázové modelování; eroze materiálu; Fluent; vodní paprsek

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/59594

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-581718


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses