|
|
Tančící kapalina - vlastní tvary kmitu kapalin
Urban, Ondřej ; Pochylý, František (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá jevy spojenými s vertikálně kmitající vrstvou kapaliny, především Faradayovými vlnami a atomizací. Hlouběji se věnuje rozboru lineárního matematického modelu pro vertikálně oscilující ideální kapalinu od Benjamina a Ursella z roku 1954. Také uvádí, kde se s těmito a dalšími jevy spojenými s kmitáním tekutin setkáváme v praxi. Dále jsou zde uvedeny výsledky experimentů, jejichž cílem bylo s využitím lineárního modelu najít některé vlastní tvary a také zdokumentovat některé jejich vlastnosti. Poslední část je zaměřena na návrh experimentálního zařízení, které má sloužit pro vizualizaci vlastních tvarů kmitu kapalin.
|
|
|
Návrh rychloběžné vodní turbíny s tvarovanou náběžnou hranou lopatky oběžného kola
Fojtíková, Marcela ; Haluza, Miloslav (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Abstrakt Diplomová práce se zabývá zjištěním vlivu tvarované náběžné hrany lopatky oběžného kola vírové turbíny na charakteristiku lopatkové mříže. Vychází se zde z reálných dat pro vírovou turbínu, kdy upravená náběžná hrana lopatky byla tvořena na základě předchozích studií prováděných na NACA profilech. Hlavním cílem práce je srovnání výsledků jednotlivých modifikovaných lopatek s hladkým profilem pomocí CFD výpočtů. Pro tvorbu geometrie a výpočetní sítě byly použity programy SolidWorks a Gambit.
|
|
|
High Voltage Switchgear Thermal Distribution Analysis
Bílek, Tomáš ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Hrabovský, Jozef (vedoucí práce)
This thesis deals with analysis of thermal field inside high voltage switchgear cabin. It de-scribes applied methodology based on combination of CFD simulation of air flow inside switch-gear cabin and series of experimental measurements. Based on results for reference geometry it provides proposals of switchgear layout modification to decrease temperature rise on switch-gear critical components during its operation. In the second part of this thesis problem of bus-bar joints is discussed. Busbar joints are one of the key thermal sources inside switchgear cab-in. Statistical method of design of experiment is applied for experimental investigation of bus-bar joint temperature rise. Results from design of experiment are supported by finite element simulation of contact in busbar joint.
|
|
|
Hydraulické charakteristiky proudění v kavitačních tryskách
Gríger, Milan ; Habán, Vladimír (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Hlavním cílem diplomové práce bylo zjištění hydraulických charakteristik pro několik druhů kavitačních trysek, vliv rotace kapaliny na tyto hydraulické charakteristiky a vizualizace kavitujícího proudění. Diplomová práce je rozdělena do dvou částí, teoretické a praktické. V teoretické části se práce zabývá objasněním problematiky kavitace- jejím vznikem, vývojem a zánikem. Do této části spadá také vysvětlení vířivého proudění, kde jsou uvedeny základní modely vírů. Praktická část diplomové práce byla provedena formou experimentu. Cílem experimentu bylo zjištění hydraulických charakteristik trysek s následným porovnáním. Experimentální část byla zpracována pomocí vizualizace s následným vyhodnocením v programech Microsoft Excel 2007 a Parametr.
|
|
|
Aktivní řízení proudění při obtékání válce
Kukrle, Daniel ; Urban, Ondřej (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá aktivním řízením proudění. V první části popisuje odtržení mezní vrstvy a vznik Kármánových vírů. Také vysvětluje, proč je potřeba řídit proudění a rozděluje metody řízení do základních kategorií. Následně jsou popsány známé aktivní metody řízení proudění. Další část práce definuje výchozí úlohu s tvořenými Kármánovými víry za válcovým tělesem, analyzuje proudění a navrhuje použitelné principy pro řízení proudění. Poslední část práce testuje jednotlivé metody řízení. Nejprve jsou ověřovány metody bez zpětné vazby a na závěr i metody se zpětnou vazbou.
|
|
|
Srovnání pulsujícího proudění newtonské a ne-newtonské kapaliny v komplexní geometrii
Kohút, Jiří ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Jagoš, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá pulsujícím prouděním newtonské a ne-newtonské kapaliny. V teoretické části jsou uvedeny potřebné teoretické znalosti jak obecně k pulsujícímu proudění, tak k ne-newtonskému chování kapaliny. Dále se práce zaměřuje na numerické modelování pulsujícího proudění v přímé, ideálně tuhé trubici a v „patient-specific“ modelu lidské tepny, přesněji v karotidě. Jsou použity dvě metody: numerické řešení pomocí metody konečných objemů (MKO) a také analytické řešení pomocí Besselových funkcí (tzv. Womersley). Výsledky jsou validovány proti experimentálnímu měření metodou „particle image velocimetry“ (PIV). Shoda numerického řešení s experimentálními daty je vzhledem k nepřesnostem PIV velmi dobrá z obou pohledů - kvalitativně i kvantitativně. Numerické řešení dále srovnává vliv turbulence a ne-newtonské kapaliny vůči bázi (laminární, newtonská kapalina). Vyvinutá metodika je v závěru aplikována na „patient-specific“ model karotidy, zrekonstruovaný z CT snímků. Měření in vivo je v lidských tepnách velmi nákladné a často invazivní. Výstupy z měření jsou tak omezené, většinou pouze na tlak a průtok. Výpočtové modelování proudění (CFD) je neinvazivní a výstupy jsou přes celou doménu. Díky těmto výhodám CFD výrazně přispívá k pochopení vlivu hemodynamiky při tvorbě kardiovaskulárních onemocnění.
|
|
|
Cavitation in microfluidics
Holub, Martin ; Kozák, Jiří (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Microfluidics has recently gained attention of numerous research groups. Its applications are manifold and could potentially bring about significant advances in several fields including healthcare, battery energy storage and high-performance computing. The thesis “Cavitation in Microfluidics” deals with cavitation at the microscale level. Its relevance to the up-to-date research is emphasized by recent studies which show that various aspects of cavitating flows observed at microscale often differ from their macroscale counterparts. Better understanding of this phenomenon can be directed towards addressing crucial challenges of microfluidics including fluid mixing and pumping. Cell stretching and lysis, chemical catalysis and targeted drug delivery count among other possible applications. The first part of this work deals in turn with fluid mechanics and chemistry fundamentals of cavitation. This is followed by concise overview of its conventional as well as microscale applications. Finally, numerical flow simulations of cavitating flow in two distinct domains are presented together with results analysis and validation. The results include distribution of phases, report on areas of recirculation and influence of changing cavitation number on flow variables. Based on this, an experiment enabling accurate investigation of flow characteristics is proposed. This will enable to draw parallels between the experimental and numerical investigations and allow for evaluation of the suitability of laminar model. This thesis lays foundation for future work on the topic planned at Brno University of Technology, hence recommendations for prospective endeavors are included.
|
|
|
Transport léčiv pomocí mikrobublin
Piňos, Ondřej ; Tancjurová, Jana (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je rešerší současného stavu poznání v oblasti lékařského využití mikrobublin se zaměřením na ultrazvukem iniciovanou kavitaci mikrobublin naplněných léčivou látkou. Zmíněny budou technologie výroby mikrobublin, chemická složení, efekt kavitovaných mikrobublin na tkáň a popis mechamismů které při aplikaci tohoto terapeutického prostředku vystupují. Druhá část bude zaměřena na matematický aparát který popisuje chování mikrobublin v nekonečném prostředí a to pomocí Rayleigh-Plesetovy rovnice a rovnice popisující chování mikrobubliny s membránou. Zároveň v této části bude prezentován MATLAB skript pro výpočet základních veličin mikrobubliny zatížené akustickou vlnou.
|
|
| |
|
|
Kavitace na mikrofluidické clonce
Bohunský, Tomáš ; Burda, Radim (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá kavitujícím prouděním v mikroměřítku, což je oblast, ve které je tento jev stále nedostatečně popsán. Mikrofluidika je zároveň obor zažívající dramatický vzestup v řadě biochemických aplikací, což podtrhuje relevantnost výzkumů tohoto typu. V teoretické části práce byla kavitace podrobně charakterizována. V praktické části bylo navrženo a vyrobeno vlastní mikrofluidického zařízení s kavitační clonkou. Pro tento návrh bylo využito programu ANSYS. Na navrženém mikročipu byl proveden experiment, jehož cílem bylo pozorovat na clonce kavitující proudění. Toto měření proběhlo v mikrofluidické laboratoři na Odboru fluidního inženýrství Viktora Kaplana. Vzhledem k neúspěchu experimentu byl sestaven CFD model dvoufázového kavitujícího proudění. Závěry práce byly sestaveny z poznatků při měření a z výsledků modelace.
|
host ::
RSS.