|
|
Návrh sacího kanálu turbínového motoru v provedení NACA vstup
Babinec, Viktor ; Navrátil, Jan (oponent) ; Doupník, Petr (vedoucí práce)
Táto diplomová práca sa zaoberá návrhom a aerodynamickou analýzou subsonického vstupného ústrojenstva v prevedení NACA vstup pre prúdový motor osadený v bezpilotnom prostriedku. Súčasťou práce je teoretický rozbor NACA vstupu, na ktorého základe je vytvorená metodika návrhu sacieho kanálu s týmto vstupom. Získané znalosti sú použité pri vytvorení sacieho kanálu pre zadaný bezpilotný prostriedok, ktorý je podrobený CFD analýze. Pri vyhodnotení je braný do úvahy vplyv deflektorov a výsledky sú porovnané so sacím kanálom typu S-duct. Navrhnuté vstupné ústrojenstvo pri použití deflektorov spĺňa kritérium distorzie DC60 pre všetky zadané prípady a podmienku tlakových strát pre prípady pri nižších rýchlostiach. Na základe zistených výsledkov, odporúčaná aplikácia je pre lietadlo vystavené optimálnym návrhovým podmienkam po väčšinu charakteristickej misie.
|
|
|
Simulace tepelně-aktivovaných základových konstrukcí budov
Sliva, Matěj ; Adam, Pavel (oponent) ; Šikula, Ondřej (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá tématem geotermálních základových konstrukcí. Cílem práce je nalezení optimálního způsobu vinutí potrubí pro teplonosnou kapalinu v pilotách. Toto je řešeno pomocí CFD simulací v programu ANSYS Fluent. Sledují se směrodatné parametry jako tlaková ztráta, tepelné toky a součinitel přestupu tepla v okruhu jedné piloty na dvou způsobech instalace potrubí – Single coil, kde je vratné potrubí vedeno středem piloty a Duplex coil s vratem ve tvaru spirály.
|
|
|
Dynamická charakteristika zpětné armatury
Pavlík, Václav ; Dokoupil, Pavel (oponent) ; Habán, Vladimír (vedoucí práce)
Tato diplomová práce nabízí přehled všech konstrukcí zpětných armatur, jejich využití a typické vlastnosti. Cílem této práce je také objasnit fenomén práskání zpětné armatury a další problémy nastávající při přechodových jevech. Práskání bylo měřeno na zkušebním okruhu hydraulické laboratoře. Pro vyhodnocení nestacionárního průtoku při odstavení čerpadla byla využita Gibsonova metoda. Z výsledků bylo možné sestavit dynamickou pracovní charakteristiku zpětné klapky, ve které nefiguruje rychlost zvuku v kapalině. Práce také obsahuje 2D nestacionární CFD výpočty, které byly využity k vyhodnocení hydrodynamického momentu působícího na čep zpětné klapky. Tento zvolený přístup poskytuje možnost velkého množství výpočtů, na úkor ne zcela přesné geometrie. Hlavním přínosem úvodní rešerše je její ucelenost. Může se tak stát důležitým vodítkem při výběru správné armatury. Pro výběr vhodné armatury je také užitečné použít dynamické charakteristiky, které byly v této práci sestrojeny novým způsobem z měření a také ze zjednodušených CFD výpočtů.
|
|
|
Analysis of Influence of Blood Flow and Arterial Geometry on Pathological Processes in Arteries
Jagoš, Jiří ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Jonášová,, Alena (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
An occurrence of cardiovascular diseases is rising together with increasing average life expectancy as well as to an unhealthy lifestyle. Since the most of these diseases are asymptomatic, a great effort has been devoted to early detection of these diseases because if they are detected in early phase, a conservative treatment can be an option. If not, a highly invasive and risky surgery is usually the only option. We can still observe a very large portion of patients in the risk group to whom the disease does not develop, and, on the contrary, in many patients who are not in the risk group, it does. Computational modelling of cardiovascular system is one of the options, which can help with stratification of the patients that are at risk of developing cardiovascular diseases. Firstly, a successful validation of the numerical model of pulsatile flow in the rigid and compliant tubes via velocity profiles was performed. Experiment circuit was arranged to correspond conditions in the human aorta. Next part is devoted to proper treatment of boundary conditions (BCs) for numerical model of pulsatile flow in human arteries. The first approach works with pulse wave velocity which needs to be computed first. Then, a shift between input and outputs BCs can be determined easily. Nevertheless, we have to prescribe also flow or pressure waveforms for each inlet and outlet. Thus, the predictive capabilities of this approach are significantly limited. Its next disadvantage is applicability only for simulations considering compliance of the vessel wall. We used this approach in fluid-structure interaction simulations to check the potential risk factor of the aorto-iliac angle on development of an aneurysm in the abdominal aorta (AAA). It has been shown that the pressure increases due to a large (but still physiological) span of the aorto-iliac angles is negligible. We also investigated the influence of the area ratio on pressure in the abdominal aorta. The results of this computational study show a substantial increase in pressure as the ratio decreases and confirms clinical observations showing significantly elevated risk of AAA in patients with lower limp amputation or those with iliac artery stenosis. In the final part we have investigated the effect of a flow waveform shape in the human carotid artery on the risk of atherosclerosis. The five geometrically different geometries of the carotid bifurcation from “healthy” old individuals were reconstructed. The representative input flow BCs in the common carotid artery for the young and old individual were adopted from a literature. The outputs BCs for the internal and external carotid artery were represented by three-element Windkessel model. The parameters of the Windkessel model were iteratively tuned to reach flow waveform shape in internal carotid artery according to literature. These BCs represent the behaviour of the periphery very reliably. Moreover, the predictive capabilities and numerical stability of this approach are much better than the first approach. The results show that the time average wall shear stress decreases significantly in case of healthy elderly subjects in comparison to young ones which indicates elevated risk of atherosclerosis. The results are in agreement with clinical observations and further extend the existing knowledge with a much deeper analysis of this trend. The final discussion is devoted to a potential benefits of an antihypertensives and regular physical activity.
|
|
|
Aerodynamic analysis of morphing geometry application to sailplane winglet design
Malinowski, Matěj ; Jebáček, Ivo (oponent) ; Popela, Robert (vedoucí práce)
This master’s thesis deals with aerodynamic analysis and optimisation of sailplane winglet. Winglet is considered with ability of in-flight shape changing and optimisation process is focused to revealing of optimal shapes for different flight regimes. First part of thesis describes current efforts in the field of design and development of winglets with variable geometry. Second part is focused on the description of winglet function, followed by third part which describing optimisation methods, which may be used for the winglet optimisation. Description of the aircraft fitted with winglet chosen for the optimisation process is next part of thesis followed by airworthiness requirements for the category of chosen aircraft. Model of typical flight of this aircraft is next part. Rest of the thesis is organized according to the process of searching optimum winglet shapes. Wing and winglet parametric CAD model description is followed by CFD model creation process and CFD simulation pre-processing description. Optimisation process details are revealed in the penultimate chapter. The final part of the thesis contains evaluation of the optimisation process results.
|
|
|
Oběžné kolo přímoproudé turbiny pro MVE Sobotín
Žižka, Jakub ; Veselý, Jindřich (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá problémem optimalizace již existující nevyužité turbíny pro použití na odlišně lokalitě nežli návrhové. Cílem je snížení průtoku turbínou za zvýšení spádu změnou geometrie oběžného kola, při co nejmenším poklesu účinnosti. Jednotlivé úpravy hydraulického tvaru vychází ze znalosti základních vztahů pro návrh hydrodynamických strojů. Nástrojem pro validaci efektu jednotlivých úprav je numerická mechanika tekutin. Je proveden hydraulický návrh nového oběžného kola a sací trouby axiální propelerové turbíny s pevným rozvaděčem. Na základě CFD simulace je sestavena univerzální charakteristika turbíny s novým hydraulickým tvarem.
|
|
|
Integrální vzorkovač sedimentů
Zouhar, Josef ; Štigler, Jaroslav (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na analýzu proudění v integrálním vzorkovači sedimentu. Analýza proudění je provedena jak pro jednofázové, tak i pro dvoufázové proudění (voda-pevné částice). Výsledky výpočtového modelování jsou porovnány s experimentem, pro jehož účely byl zkonstruován experimentální box. Je uveden popis použitých výpočtových i experimentálních metod a doporučení pro výběr vhodného výpočtového modelu. Konstrukční experimentálního boxu je rovněž uvedeno. Téma práce bylo vybráno ve spolupráci s Českou geologickou službou v rámci projektu MŽP „SP/1b7/156/07“.
|
|
|
Zatížení větrem lehké mostní konstrukce
Hrubý, Pavel ; Kala, Jiří (oponent) ; Nevařil, Aleš (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zaměřuje na obtékání lehké lávky pro pěší vzdušným proudem. Zvláštní pozornost je věnována ztrátám aerodynamické stability. Práce začíná teoretickým popisem zkoumaných jevů. Další část se věnuje numerické simulaci obtékání lávky ve výpočetním programu Ansys CFX. Na konci jsou získané výsledky spolu s příslušnými závěry vztaženy k teoretickému rámci.
|
|
|
Analýza cyklické únavy trubkového svazku vlivem proudění pracovního média
Buzík, Jiří ; Vincour, Dušan (oponent) ; Lukavský, Jiří (oponent) ; Vejvoda, Stanislav (vedoucí práce)
Hlavním cílem dizertační práce je kontrola trubkového svazku na cyklickou únavu způsobenou prouděním pracovního média v mezitrubkovém prostoru. Únava způsobená prouděním je způsobena vibracemi vyvolanými prouděním. Zkoumané vibrace jsou vyvolány vzájemnou interakcí dvou fází (pevné a tekuté). Předkládaná práce je zaměřena především na interakci trubkových svazků s tekutinou. Současná úroveň poznání v této oblasti umožňuje predikovat především únosnost v oblasti statického, resp. kvazi-statického zatížení. Tyto predikce jsou založeny na metodách srovnávající klíčové vibrační veličiny, jako jsou frekvence, amplitudy, případně rychlosti (viz. TEMA [1]). Tímto způsobem je možno rychle a relativně přesně určit výskyt vibrací, není však možné kvantitativně hodnotit vliv těchto vibrací na poškození trubkového svazku a predikovat tak jeho životnost, k čemuž by bylo zapotřebí určit např. teplotní pole a rozložení sil od tekutiny na tomto svazku. Současné metody numerických analýz velmi dobře umožňují řešit tuto problematiku velmi přesně avšak na úkor výpočtového času, výpočetních prostředků a licencí. Přínosem této práce je využití uživatelem definovaných funkcí (UDF) jakožto metody, která umožňuje napodobit interakci tekutiny a struktury v softwaru ANSYS Fluent. Tato práce klade velkou váhu na využití metod současného stavu poznání pro verifikaci a validaci výsledků, pro ověření výše zmíněné metody. Pro verifikaci a validaci výsledků jsou použity například experimentálně naměřené závislosti Reynoldsova a Strouhalova čísla, odporového součinitele nebo např. rozložení tlakového součinitele kolem trubky. Zároveň využívá metodu konečných prvků jakožto nástroje pro napěťově-deformační výpočet klíčové části na trubce, jakou je spoj trubka-trubkovnice. Dalším přínosem této práce je rozšíření grafického návrhu tepelného výměníku dle Poddara a Polleyho [2] o kontrolu na vibrační poškození dle metody popsané v publikaci TEMA [1]. Předkládaná práce upozorňuje na obrovský vliv rychlosti proudících tekutin jak na trubkové, tak mezitrubkové straně pro návrh tepelného výměníku. Jako etalon poškození si autor vybral výměník s označením 104 z publikace Heat Exchanger Tube Vibration Data Bank [3]. U tohoto výměníku bylo prokazatelně zjištěno vibrační poškození vlivem přestřižení trubek o přepážky. V poslední části jsou nastíněny možnosti a limity dalšího pokračování této práce.
|
|
|
Vývoj modelu kalcinace pro ANSYS Fluent
Anderle, Milan ; Hájek, Jiří (oponent) ; Vondál, Jiří (vedoucí práce)
Cieľom diplomovej práce bolo vytvoriť model dekarbonizácie vápenca, implementovať ho do CFD nástroja ANSYS Fluent a otestovať na modeli skutočného reaktoru. Žiadaný model vychádzal z predpokladov pre Shrinking Core Model (SCM). Dielčím cieľom práce bolo spísať rešerš z oblasti nekatalytickej premeny látok a rešerš najpoužívanejších matematických modelov pre kalcináciu. Bol použitý výpočet v CFD, vykonaná citlivostná analýza a parametrická štúdia vo Fluente. Za vstupné veličiny boli zvolené údaje o zložení prúdu plynu, teplote, tlaku a hmotnostnom prietoku častíc vápenca. Najprv bol použitý časticový model s názvom Multiple Surface Reactions (MSR), ktorý je štandardnou súčasťou Fluentu. Následne bola napísaná vlastná UDF v programovacom jazyku C, ktorá vychádzala z predpokladov SCM. Výsledky z CFD výpočtu boli porovnané s experimentálnymi hodnotami z dizertačnej práce. Bolo zistené, že MSR je dostatočne presný pre potreby výpočtu, ale zanedbáva vnútro časticovú difúziu CO2 naprieč vrstvou CaO, ktorá pri kalcinácii vzniká za čelom reakcie. S použitím vytvorenej UDF je možné riešiť prúdenie s prebiehajúcou kalcináciou bez nutnosti poznania parametrov Arrheniovej rovnice. Vytvorená UDF zároveň berie do úvahy vplyv vnútro časticovej difúzie CO2 na rýchlosť reakcie.
|
host ::
RSS.