|
|
Numerická simulace proudění oleje v ložiskovém uzlu
Zogata, Filip ; Prokop, Aleš (oponent) ; Řehák, Kamil (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vytvořením výpočtového modelu ložiskové uzlu, jelikož při vývoji synchronního generátoru je kladen velký důraz na správný návrh ložiskového uzlu, protože tato komplexní součást má přímý vliv na celkovou účinnost generátoru. Je potřeba využít velké množství technických experimentů pro testování na fyzickém modelu, ale je potřeba testovat i pomocí numerického modelu, jelikož je výroba samotného prototypu pro testování finančně velmi náročná, a proto je vhodné již samotný prototyp ještě před výrobou ověřit sérií numerických simulací. Jejich další důležitou vlastností je možnost zkoumat i nepříznivé, či až extrémní podmínky, které je již velmi náročné, občas i nemožné, testovat fyzicky v laboratoři, přičemž tyto numerické simulace lze rozdělit dle více parametrů, avšak v oblasti ložiskových uzlů se setkáváme zejména se strukturálními, dynamickými, teplotními úlohami či úlohami zabývajícími se prouděním. Právě tato diplomová práce je soustředěna na vytvoření základního přehledu výpočtové dynamiky tekutin v oblasti proudění oleje, zatímco tyto znalosti jsou využity v praxi, jelikož dalším cílem je vytvoření numerického modelu mazání výše zmíněného ložiskového uzlu. Jedná se ale o velmi komplexní problém, a proto je nejdříve provedena studie, která je zaměřena na zkoumání klíčových částí, a až postupným přidáváním různých prvků je vytvořen numerický model v prostředí softwaru Particleworks, přičemž je zde provedena citlivostní studie se zaměřením na velikost částic. Následně jsou jednotlivé dílčí výsledky shrnuty v závěru této práce.
|
|
|
Přenos tepla při kondenzaci vodní páry na válcové stěně
Horká, Lucie ; Bašta,, Jiří (oponent) ; Kabele,, Karel (oponent) ; Hirš, Jiří (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřena na přenos tepla při kondenzaci vodní páry na válcové stěně. Tento fyzikální jev kondenzace vodní páry je vědecky zkoumán a publikován v předních vědeckých časopisech již více než 100 let. Hlavním cílem disertační práce je výzkum kondenzace vodní páry omezený pouze na válcovou stěnu. Výsledkem disertační práce je teoreticko-experimentální stanovení součinitele přestupu tepla při kondenzaci vodní páry na válcové stěně, což je v technické praxi základní parametr pro návrh všech tepelných zařízení využívající kondenzační teplo vodní páry.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Mathematical modelling of air-flow in geometrically complicated areas
Fuka, Vladimír ; Brechler, Josef (vedoucí práce) ; Fürst, Jiří (oponent) ; Jaňour, Zbyněk (oponent)
Tato práce prezentuje počítačový model Charles University Large-eddy Microscale Model (CLMM) a příklady jeho využití. Je to numerický model pro výpočty proudění a rozptylu příměsí v mezní vrstvě atmosféry. CLMM řeší Navierovy-Stokesovy rovnice nestlačitelného proudění v Boussinesqově aproximaci a popisuje turbulentní proudění pomocí metody simulace velkých vírů. Dále jsou představeny tři příklady použití modelu. V prvním případě je model použit pro simulaci stabilní mezní vrstvy nad plochým terénem. Druhý příklad ukazuje použití modelu pro řešení proudění stabilně teplotně zvrstveného vzduchu přes překážky. Poslední příklad ukazuje výpočet proudění a rozptylu nebezpečné látky v městské zástavbě. Tato poslední studie byla provedena v rámci akce COST ES1006 a používá soubor experimentů "Michelstadt" pro validaci modelu.
|
|
|
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.
|
|
|
Pokročilé výpočtové metody spalování tuhých paliv
Strouhal, Jiří ; Vondál, Jiří (oponent) ; Juřena, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem této práce bylo vytvořit na základě dostupných teoretických poznatků model termické přeměny tuhého paliva. Toho je dosaženo za pomoci standartních nástrojů obsažených v softwaru ANSYS Fluent v kombinaci s uživatelsky definovanými funkcemi. V úvodu práce jsou nejprve stručně shrnuty základní přístupy k CFD modelování spalování tuhých paliv. Následuje sestavení matematického modelu a dílčích algoritmů výpočtu. Části modelu a model jako celek jsou otestovány na jednoduchých příkladech a následně na modelu experimentálního reaktoru pro analýzu spalování biomasy.
|
|
|
CFD simulace vibrací vyvolaných prouděním
Kubíček, Radek ; Vondál, Jiří (oponent) ; Buzík, Jiří (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zaměřuje na vibrace trubky vyvolané prouděním. Jejím hlavním cílem a přínosem je analýza tuhosti trubky při kontaktu dvou trubek a následné užití obdržených hodnot a závislostí pro CFD simulace vybrané geometrie. Práci lze rozdělit do tří částí. První část se věnuje současnému stavu poznání v oblasti vibrací vyvolaných prouděním. Uvádí základní mechanismy vibrací a metody k jejich potlačení. Druhá část se zabývá stanovením tuhosti trubky o zvolené geometrii a to i při vzniku kolize s jinou trubkou. Závěrečná část demonstruje a vyhodnocuje aplikaci získaných charakteristik v CFD simulacích.
|
|
|
Zpětný ventil
Nehybová, Petra ; Závorka, Dalibor (oponent) ; Klas, Roman (vedoucí práce)
V diplomové práci jsou uvedeny nejpoužívanější konstrukce zpětných armatur. Dále je popsán princip fungování, možnost využití, jejich vlastnosti a problémy spojené s chodem. Na základě dynamické simulace v CFD softwaru je popsán pohyb kuželky zpětného ventilu v kapalině.
|
host ::
RSS.