|
|
Analýza rychlostních a tlakových polí kapaliny, využitím křivočarých souřadnic
Stejskal, Jiří ; Kozubková, Milada (oponent) ; Kučera,, Radek (oponent) ; Veselý, Jindřich (oponent) ; Pochylý, František (vedoucí práce)
Tato práce představuje zcela novou metodu návrhu hydraulického tvaru lopatek odstředivého čerpadla. Metoda je založena na geometrickém přístupu vycházejícím z křivočarých souřadnic, ve kterých je formulován jak model proudění v bezlopatkovém prostoru meridiálního řezu, tak finální model proudění v oběžném kole, který bere v úvahu kompletní 3D tvar lopatky. Řešení tohoto modelu pak přímo poskytuje vodítko pro tvarování lopatky oběžného kola, které vede k potlačení sekundárního proudění a tím pádem ke zvýšení jeho účinnosti, což je demonstrováno na konkrétním návrhovém příkladu. Parciální diferenciální rovnice popisující proudění v oběžném kole čerpadla se řeší numericky po jednotlivých proudoplochách, což navíc vede k významné úspoře výpočetního času.
|
|
| |
|
|
Fluid-Structure Interaction between Structural Components of Hydraulic Turbine and Fluid Flow
Havlásek, Michal ; Malenovský, Eduard (oponent) ; Vimmr, Jan (oponent) ; Pochylý, František (vedoucí práce)
This doctoral thesis deals with two cases of fluid-structure interaction (FSI). The concern of the first part is to investigate the mutual interaction between the rotor of rotating machinery and fluid within the annular seals. The effect of the annular seals on the dynamic behaviour of the whole machine is described by the rotordynamic coefficients. The current models for the determination of the rotordynamic coefficients of the annular seal use many simplifications. This thesis presents five different analyses of rotordynamic coefficients of the plain annular seal of the oxidizer pump. Each of those five analyses uses a different level of simplification. The most simple analysis models only the volume of fluid within the annular seal. And the most sophisticated analysis models fluid flow within the entire pump with the eccentric rotor. The second part of this thesis defines a new method for the solution of interaction between the fluid and flexible body. This method is based on the solution of the inverse vibration problem. The direct vibration problem, which is as well known as the eigenvalue problem, uses the mass, damping and stiffness matrices, which are collectively called ''the structural matrices'', and determines in the most general case the Jordan matrix and modal matrices of right and left eigenvectors. The inverse vibration problem is used for the definition of the structural matrices based on the Jordan matrix and modal matrices of right and left eigenvectors. The inverse vibration problems can be divided into two types. If all eigenvalues and eigenvectors are known, then it is called the full problem. On contrary, if at least one mode of vibration is unknown, then it is called the partial problem. Five algorithms for the solution of the inverse vibration problem are defined in this thesis. However, two of these five algorithms are versatile, each one for one type of inverse vibration problem. The algorithm for the solution of the full problems was presented in 1979 by Otakar Daněk. The algorithms for the solution of the partial problem, which are presented in this thesis, are the very first algorithms for the solution of this type of inverse vibration problem. And the versatile algorithm for partial problems is called the algorithm for the partial problems with the selection of additional eigenvalues. The application of these two algorithms for the solution of the inverse vibration problem for the full problems and the partial problems are demonstrated on the solution of two cases of interaction between the fluid and flexible body.
|
|
|
Využití akustické emise při sledování hydraulických strojů
Závorka, Dalibor ; Pochylý, František (oponent) ; Habán, Vladimír (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je objasnit moţnosti vyuţití akustické emise jako diagnostického nástroje pro pouţití u hydraulických strojů. Zejména při odhalování výskytu trhlin v součástech stroje, a to za předpokladu změny v akustickém projevu části za provozu. Toto objasnění je postaveno na sérii jednoduchých měřených experimentů, které jsou zaloţeny na sledování projevu šroubu umístěného do proudu kapaliny v trubici, přičemţ je dotaţen vůči vnitřní stěně potrubí patřičným utahovacím momentem. Tímto předepnutím je simulována trhlina v tělese. Velké předepnutí má simulovat malou nebo ţádnou trhlinu, a naopak malé, nebo ţádné předepnutí představuje trhlinu velkou. Experimenty jsou měřeny pomocí skupiny snímačů tlaku a zrychlení a jejich vyhodnocení je provedeno pomocí programu vytvořeného v softwaru MATLAB. Výstupy programu jsou grafy efektivních hodnot z celého záznamu měření rozdělené na jednotlivé frekvence spektra a grafy poměrných vzrůstů. Tyto grafy porovnávají spektra jednotlivých konfigurací pro posouzení projevu změn jednotlivých parametrů.
|
|
| |
|
|
Studie membránového čerpadla s lineárním motorem
Čejka, Pavel ; Uttendorfský, Petr (oponent) ; Pochylý, František (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na konstrukční návrh membránového čerpadla s lineárním motorem. Toto čerpadlo by mělo být použito v lékařství pro čerpání krve nebo jako náhrada srdce. V prvních bodech práce jsou uvedena základní fakta, která se týkají srdce a náhrad srdce. V dalších kapitolách jsou popsány druhy membránových čerpadel a dále také konstrukční způsoby upnutí jejich membrán. Jsou zde odvozeny základní výpočetní vztahy popisující chování čerpadla a určeny jeho základní parametry. Součástí práce je také popis konstrukce tělesa čerpadla, které předtím než je vyrobeno, je ještě podrobeno optimalizaci pracovní komory pomocí CFD výpočtu. Posledním bodem práce je vyhodnocení měření vyrobeného modelu čerpadla.
|
|
|
Vliv Kármánových vírů na vzduchem obtékané těleso
Matějka, Jan ; Pochylý, František (oponent) ; Skalka, Petr (vedoucí práce)
V rámci diplomové práce je modelovým objektem sto metrů vysoký ocelový komín nacházející se v areálu papírny u města Świecie v Polsku, u kterého došlo v minulosti k havárii. Na tomto komínu je studován vliv účinků Kármánových vírů na jeho deformačně – napěťovou odezvu. Právě účinky Kármánových vírů působící na obtékané těleso (komín) jsou považovány za příčinu jeho havárie. V práci je řešena možnost minimalizace účinků Kármánových vírů na obtékané těleso (V tomto případě komínu, u kterého došlo k havárii). Potlačení nežádoucích účinků, jako je například snížení rozsahu budících frekvencí působících na obtékané těleso nebo minimalizace odporových sil, bylo realizováno pomocí použití aerodynamického ochranného pláště na těleso komínu.
|
|
|
Čerpadlo pro dopravu kapalin z velkých hloubek
Dobrovolný, Martin ; Haluza, Miloslav (oponent) ; Pochylý, František (vedoucí práce)
V bakalářské práci jsou obsaženy základní informace o rozdělení čerpadel. Rozdělení je zde uvedeno podle normy ČSN 11 0000 a podle měrných otáček čerpadla. Jsou zde popsány konstrukce konvenčních vertikálních hydrodynamických čerpadel a možnosti jejich použití. U čerpadel používaných do vrtů jsou zhodnoceny jejich výhody a nedostatky. V poslední kapitole je popsána konstrukce nového hybridního čerpacího systému, jeho výhody oproti čerpadlům stávajícím a možnosti dalšího využití čerpadla.
|
|
|
Modifikace Navier-Stokesových rovnic za předpokladu kvazipotenciálního proudění
Navrátil, Dušan ; Pochylý, František (oponent) ; Fialová, Simona (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá Navier-Stokesovými rovnicemi v křivočarých souřadnicích a jejich následném řešení pro kvazipotenciální proudění. Důraz je kladen na detailní popis křivočarého prostoru a jeho vyjádření pomocí Bézierových křivek, Bézierových ploch a Bézierových těles. Dále jsou zavedeny základní pojmy z teorie hydromechaniky, včetně potenciálního a kvazipotenciálního proudění. V práci je odvození Cauchyho rovnic, jako důsledek zákona zachování hybnosti a odvození rovnice kontinuity, jako důsledek zákona zachování hmotnosti. Navier-Stokesovy rovnice jsou poté odvozeny z Cauchyho rovnic uvažováním Cauchyho tenzoru napětí Newtonské stlačitelné kapaliny. Následná transformace do křivočarých souřadnic je provedena pomocí diferenciálních operátorů v křivočarých souřadnicích a využitím vektoru křivosti prostorové křivky. V závěrečné části práce je využití teoretických poznatků z předchozích kapitol při řešení okrajové úlohy kvazipotenciálního proudění, která je řešena pomocí metody konečných diferencí v prostředí Matlab.
|
|
|
Destratifikace vodních nádrží
Sluše, Jan ; Kozubková, Milada (oponent) ; Šulc, Jan (oponent) ; Pochylý, František (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřena na návrh nového zařízení pro aeraci vodních ploch s nízkou hloubkou vodní masy. Aerace se řadí mezi ekologické preventivní metody pro omezení růstu sinic. Zvýšení rozpuštěného kyslíku ve vodní mase má za následek podporu růstu organismů, které jsou znevýhodněné nemožností pohybu ve vodní mase, a tím i k podpoře biodiverzity. Nastolená biodiverzita má pozitivní vliv na kvalitu vody, kdy nedochází k přemnožení jednoho druhu organismu, zvláště pak sinic. Navržené aerační zařízení využívá k transportu kyslíku do vody membránu tvořenou dutými vlákny. Při aeraci dochází k rozpouštění vzduchu přímo na povrchu membrány a nedochází tak k úniku vzduchu ve formě bublin. Tento způsob aerace má nízké provozní náklady a vysokou účinnost vnosu kyslíku do vody. Distribuce ve vodním díle je zajištěna speciální loďkou. Tato loďka se pohybuje po vodní hladině a na své svrchní palubě má umístěnou technologii. Aerace se provádí skrz aerační modul umístěný ve vodě. Pohyb loďky je řešen částečně autonomním řízením.
|
host ::
RSS.