|
|
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.
|
|
|
Model order reduction technique for large scale flow computations
Isoz, Martin
Current progress in numerical methods and available computational power combined with industrial needs promote the development of more and more complex models. However, such models are, due to their complexity, expensive from the point of view of the data storage and the time necessary for their evaluation. The model order reduction (MOR) seeks to reduce the computational complexity of large scale models. We present an application of MOR to the problems originating in the finite volume (FV) discretization of incompressible Navier-Stokes equations. Our approach to MOR is based on the proper orthogonal decomposition (POD)\nwith Galerkin projection. Moreover, the problems arising from the nonlinearities present in the original model are adressed within the framework of the discrete empirical interpolation method (DEIM). We provide a link between the POD-DEIM based MOR and OpenFOAM, which is an open-source CFD toolbox capable of solving even industrial scale problems. The availability of a link between OpenFOAM and POD-DEIM based MOR enables a direct order reduction for large scale systems originating in the industrial practice.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.