|
|
Aplikace rychlostní sondy se žhavenými drátky při měření rychlostního pole za automobilovou vyústkou
Šíp, Jan ; Tuhovčák, Ján (oponent) ; Lízal, František (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výzkumem proudění před benchmarkovou automobilní vyústkou. Pomocí termoanemometrie bylo detailně změřeno rychlostní pole v prostoru před vyústkou a vypočtena intenzita turbulence. Byla také provedena numerická simulace proudění vzduchu z vyústky pomocí programu STAR-CCM+. Dále byl zkoumán vliv okolních ploch simulujícími reálné prostředí automobilu na proudění vzduchu z vyústky. Diplomová práce obsahuje výpočet nejistot měření. Smyslem práce je získání komplexních dat o rychlostním poli a jejich následné využití k validaci numerických simulací.
|
|
|
Analýza konstrukce turbínové skříně z hlediska úniku tepla
Diakov, Jakub ; Lošák, Petr (oponent) ; Vlach, Radek (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá posouzením použitelnosti topologické optimalizace programu Ansys Workbench v kombinaci s termo-mechanickou únavou a nelineárním modelem materiálu turbínové skříně. V první části práce je provedena rešerše, která slouží k pochopení a teoretickému podložení praktické části. V rešeršní části je nejprve odůvodněn hlavní cíl práce, kterým je snížení úniku tepla z výfukových plynů, z důvodu dřívějšího zpracování spalin a nižší produkce emisí. V druhé kapitole rešerše je rozebrána konstrukce a funkce turbodmychadla z hlediska geometrie komponent, jejich výroby a použití. Následující kapitola se zabývá rozborem energetické a teplotní bilance turbodmychadla. V této kapitole jsou uvedena zásadní zjednodušení výpočetního problému, která jsou uplatněna v praktickém příkladu. V kapitole je dále rozebrána termo-mechanická únava, rozdělení oblastí únavy a přístupy pro predikci životnosti. Poslední kapitola rešeršní části se zabývá vybranými výpočetními oblastmi a jejich teoretickým základem. Je zde rozebrána analýza mechaniky tekutin a vybrané metody topologické optimalizace, které jsou dostupné ve zvoleném výpočetním programu. Na rešeršní část navazuje praktická část, ve které je řešen multifyzikální příklad optimalizace turbínové skříně z hlediska úniku tepla, která je vystavena termo-mechanické únavě. Praktická část, složená z několika kroků, vychází z analýzy proudění CFD, která je použita k získání teplotní podmínky pro výpočet transientní teplotní analýzy. Z vázané transientní teplotní analýzy je použito prostorové teplotní pole, které v důsledku roztažnosti materiálu způsobuje nehomogenní napjatost na turbínové skříni. Samostatná kapitola praktické části je věnována použitelnosti topologické optimalizace na odlišné typy úloh. Součástí této kapitoly je navržení metodiky pro stanovení napěťového omezení zvoleného typu topologické optimalizace. Předposlední kapitola v praktické části je věnována topologické optimalizaci turbínové skříně na základě předchozí deformačně napěťové analýzy a stanoveného omezení. V poslední kapitole je po úpravách geometrie provedena validace optimalizovaného tvaru skříně. Validace je provedena z hlediska ustálené teploty výstupních spalin, rychlosti ohřevu optimalizované geometrie a porovnání živostnosti z hlediska termo-mechanické únavy. Na konci práce jsou navrženy a diskutovány závěry, prostor pro zlepšení a možné navázání v dalším výzkumu.
|
|
|
Řešení nestacionárního pohybu tělesa v proudící kapalině
Zbavitel, Jan ; Kozák, Jiří (oponent) ; Fialová, Simona (vedoucí práce)
Práce se věnuje výpočtovému modelování proudění mechanickou srdeční chlopní. Úvodní část obsahuje rešerši na negativní dopady implantace umělých chlopní i dosavadní přístupy používané při jejich modelování, následuje podrobný rozbor dynamické sítě a řešení CFD úlohy pomocí open-source knihovny FOAM-extend. Součástí práce je zhodnocení tvarových modifikací na vznik nestabilit proudu a průběh silových účinků.
|
|
|
2-D externí aerodynamika tělesa nestandardního tvaru
Mohyla, Daniel ; Gal, Pavel (oponent) ; Dohnal, Miloslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zaměřuje na analýzu jevu proudění kapaliny kolem válcové tyče v 2-D prostoru za využití metodiky výpočtové dynamiky tekutin (CFD) s populárními modely turbulence k- SST and k- SSTSAS. První část této práce je úvodem do problematiky o obtékání těles proudem kapaliny a uvedení pojmu CFD. V této části jsou popsané jevy jako odtržení mezní vrstvy od tělesa, modelování turbulence a popis různých modelů turbulence. Druhá část pojednává o nastavení výpočetní domény simulace uvnitř open source softwaru OpenFOAM a získaných výsledcích z domény. Poslední část se věnuje diskuzi o dosažených výsledcích a jsou porovnána s experimentem.
|
|
|
Zatížení střechy vzdušným proudem vrtulníku při montážních pracích
Fidler, Tomáš ; Križan, Jiří (oponent) ; Nevařil, Aleš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá modelováním vzdušného proudu generovaného hlavním rotorem vrtulníku a analýzou jeho účinků na střešní konstrukci. Na začátku je teoreticky popsána problematika definice vzdušného proudu od rotoru a jsou uvedeny základní řídící rovnice výpočtové dynamiky tekutin včetně stručného popisu metody konečných objemů a mezní vrstvy. V další části jsou provedeny numerické simulace proudění v závislosti na výšce rotoru nad konstrukcí, tvaru střešní roviny a na klimatických podmínkách. Výsledky jsou následně porovnány s hodnotami klimatického zatížení stanoveného dle platné české stavební normy.
|
|
|
Effervescent Breakup and Combustion of Liquid Fuels: Experiment and Modelling
Broukal, Jakub ; Jedelský, Jan (oponent) ; Klemeš,, Jiří (oponent) ; Hájek, Jiří (vedoucí práce)
This thesis presents an investigation of effervescent sprays and their application to spray combustion with emphasis on large-scale combustors. Both aspects – modelling and experiment – are addressed. The thesis contains a general introductory part, where underlying phenomena of spray forming and turbulent combustion are explained and effervescent atomization is presented. Then, adopted experimental approaches are described both for the spray measurement and for the measurement of wall heat fluxes during combustion experiments. In the following chapter numerical models and their philosophy is discussed. Models for spray formation, turbulence and combustion adopted during the research are introduced and explained. The actual results of the thesis are presented in form of separate papers (published or accepted for publication) with an additional section devoted to unpublished relevant results. It is found that standard spray models can to some extent represent effervescent sprays. However, in order to predict a spray flame more detailed spray models are needed in order to describe accurately radial and axial variations of drop sizes. Numerous experimental measurements of effervescent sprays are performed using a proposed methodology. Drop size data are analysed with emphasis on radial and axial drop size evolutions and some new phenomena are described. The inverse relationship between gas-liquid-ratio and mean diameter has been confirmed. Moreover a complete reversal in radial mean diameter trends for various axial locations has been described. Finally, a result summary is put forward that recapitulates the main accomplishments and conclusions. In the closing remarks possible future research is outlined. Experimental data for future effervescent model validations are disclosed.
|
|
|
Napěťově-deformační analýza hřídele míchadla s využitím modelování interakce s proudící tekutinou
Zifčáková, Barbora ; Vondál, Jiří (oponent) ; Juřena, Tomáš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá numerickými simulacemi FSI (Fluid Structure Interaction) s použitím softwarů ANSYS Fluent a ANSYS Mechanical. Účelem je vyhodnotit interakci proudící tekutiny s míchadlem v zařízení na propírání vaječných skořápek, jehož hřídel se během provozu zdeformovala. Transientní CFD výpočty zahrnují jednofázové i vícefázové proudění, pro vyšetření vlivu tekutiny na míchadlo je využito jednocestné FSI analýzy. Vyhodnoceny jsou jednak dynamické jevy v kvazi ustáleném stavu systému, tedy při zařízení v plném provozu, jednak při rozjezdu zařízení. Výpočty ukázaly, že vliv sekundární fáze na míchadlo a dynamiku procesu při plném provozu lze považovat za zanedbatelný, zařízení je nejvíce namáháno při rozběhu. V závěru práce jsou rozebrány možné příčiny deformace hřídele a nastíněny možnosti k dalším simulačním výpočtům.
|
|
|
Analýza inerčního odlučovače částic na vstupu vzduchu do turbovrtulového motoru
Skála, Adam ; Doupník, Petr (oponent) ; Popela, Robert (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá nasátím cizích částic do turbovrtulového motoru GE H80 v zástavbě letounu Let L-410 Turbolet. Cílem studie je vytvořit postup numerické simulace pohybu částic v prostoru motoru. Tento postup může být uplatněn při návrhu Inerčního odlučovače částic. Práce obsahuje kalibrační úlohu proudění přes schod, která ověřila platnost použitého postupu. Druhá část pojednává o nastavení numerického výpočtu proudového pole. Poslední část práce je věnována trasování částic uvnitř motoru. Simulované trajektorie částic jsou vizuálně zkoumány a data o dopadu částic na rotor kompresoru jsou korelovány se skutečným poškozením.
|
|
|
Simplified flow distribution modelling
Rebej, Miroslav ; Vondál, Jiří (oponent) ; Turek, Vojtěch (vedoucí práce)
The focus of this master’s thesis is modelling of fluid flow in parallel distribution systems where the uniformity of fluid distribution plays an important role. For this purpose, a custom CFD code is presented. The code is written in Java programming language and uses third-party low-level libraries for improved performance. The code is also characterised by certain simplifications that are expected to reduce computational times. The effect of employed simplification measures is evaluated by comparing the results of flow simulations on several geometries with the data yielded by detailed CFD models. The geometries of tube bundles are distinguished by different flow and tube arrangements and also by a different number of tubes.
|
|
|
Optimalizace proudnice pro požární sport
Páral, Filip ; Klas, Roman (oponent) ; Fialová, Simona (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou proudění v proudnicích určených pro disciplínu požárního sportu – požární útok. V rešeršní části práce je popsána disciplína požární útok, používané technické vybavení a hydraulické ztráty přítomné při plnění této disciplíny. Dále práce obsahuje přehled současných proudnic, a to jak zásahových proudnic, tak proudnic pro požární sport. Tato část práce také obsahuje požadavky kladené na proudnice. V rámci práce byla provedena analýza proudění v současných modelech proudnic za využití počítačového modelování proudění. Na základě výsledků současných proudnic jsou v závěrečné části práce navrženy optimalizované návrhy geometrií s důrazem na požadavky kladené na proudnice pro disciplínu požární útok.
|
host ::
RSS.