|
|
Synthetic Jet Characteristic Velocity Estimated nn The Basis of Momentum Flux Measurement
Kordík, Jozef ; Trávníček, Zdeněk
The paper compares two methods of evaluation of synthetic jet characteristic velocity. The first method of the characteristic velocity estimation is based on a simple measurement of the synthetic jet momentum flux (the jet thrust) by means of precision scales. The second method is a standard one, it is based on spatial-temporal integration of the velocity profile at the synthetic jet actuator nozzle exit. The velocity profile was obtained here using hotwire measurements in air. Comparison of the methods is based on dimensionless stroke length of the synthetic jet. It is confirmed that the results of both methods are nearly the same for higher dimensionless stroke length. On the other hand, if the jet regime approaches to the synthetic jet criterion threshold (i.e. to the dimensionless stroke length of 0.5) the results of both methods diverge. Using the current results a correction is suggested for the momentum-flux-based method to match the standard one.
|
|
|
Analysis of non-harmonic excitation of synthetic jet actuators
Kordík, Jozef ; Trávníček, Zdeněk
Axisymmetric synthetic jet actuator based on a loudspeaker was tested experimentally. The actuator was driven by a voltage waveform, whose shape was derived from a pulse-width modulated signal. While the duty cycle and frequency of the excitation signal were varied the outlet velocities were measured by a hot-wire probe. Integral quantities such as characteristic velocity, momentum flux, and kinetic energy flux were evaluated from the outlet velocities. Their maxima were located as functions of frequency and the duty cycle. The found maximal values were compared with results obtained for harmonic excitation. The highest improvement (about 18%) was achieved for kinetic energy flux.
|
|
|
Metodika pro výpočty ventilačních ztrát a tepelného zatížení boku zubu
Bauer, Petr ; Bartoš, Ondřej ; Hrubý, Jan ; Kordík, Jozef ; Krátký, Tomáš ; Sedlář, Milan
Tato zpráva obsahuje výsledky experimentů identifikujících některé termofyzikální vlastnosti olejové mlhy v testované převodovce. Hlavní část zprávy tvoří parametrická studie závislosti ventilačních ztrát převodového kola na radiální a axiální vůli krytů a na otáčkách. Tato parametrická studie se opírá především o výsledky numerických simulací proudění (CFD analýzu). Pro výchozí konfiguraci krytů je vypočtený ztrátový výkon ještě porovnáván s hodnotami získanými na základě teoretických vztahů vycházejících z jednorozměrných rychlostních profilů nad hladkým a drsným povrchem. Přehled těchto vztahů včetně jejich odvození je rovněž součástí zprávy.\nV rámci numerických simulací je rovněž studován vliv tvaru zubu na ztrátový výkon generovaný na ozubení, který tvoří rozhodující část celkových ventilačních ztrát. Zbroušení zubu představuje technologicky snadno realizovatelnou úpravu, a mohlo by tak mít bezprostřední praktický přínos. Ve zprávě jsou provedeny simulace pro různou míru zkosení zubu, které potvrdí očekávané zlepšení aerodynamických vlastností ozubení při snížení náběžné hrany.\nPoslední část zprávy tvoří formulace okrajových podmínek pro numerický výpočet tepelné bilance ozubeného kola. Jedná se o informace, které budou podrobněji dokumentovány v navazujících výzkumných zprávách.\n
|
|
|
Zobecnění metodiky pro výpočet ventilačních ztrát
Bauer, Petr ; Kordík, Jozef ; Krátký, Tomáš ; Sedlář, Milan
První část zprávy tvoří zpřesněný návrh metodiky výpočtu ventilačních ztrát celé převodovky prostředky CFD analýzy. Použitá metoda zahrnuje zjednodušení geometrie převodové skříně a náhradu ozubení převodového kola a pastorku drsnou stěnou a přidanými objemovými silami na základě dříve vypočtených ztrátových příkonů na segmentu převodového kola s reálnou geometrií ozubení. Výsledky zahrnují konfiguraci s převodovým kolem a pastorkem v záběru pro různé vzdálenosti obvodového krytu, včetně případu bez krytu. Pro srovnání s dřívějšími výpočty byly počítány i varianty bez pastorku se stejnou konfigurací krytů.\nDruhá část zprávy obsahuje revizi dříve navrženého analytického přístupu pro přibližný výpočet ventilačních ztrát ozubeného kola s využitím napojení logaritmických rychlostních profilů. Získané hodnoty ztrátových příkonů jsou porovnány s výsledky CFD analýzy. Při porovnání bylo dosaženo řádové shody.\n
|
|
|
Comparison of synthetic jet actuators based on sharp-edged and round-edged nozzles
Kordík, Jozef ; Trávníček, Zdeněk
Axisymmetric synthetic jet actuators based on a loudspeaker and on two types of flanged nozzles were tested and compared experimentally. The first type of the nozzle was a sharp-edged circular hole. The second one had a special design with fillets at inner and outer nozzle exit and with a small step in the middle of the nozzle. The function of the step was to prevent the flow reattachment during the extrusion stroke. The actuators with the two types of nozzles were operated at resonance and were compared first qualitatively using a simple phase locked flow visualization. Then the hot-wire anemometer was used to measure velocity \ndistributions along nozzle axis and velocity profiles at the nozzle exit. Comparison of the nozzles was based on evaluation of the characteristic velocity and integral quantities (volumetric, momentum, and kinetic energy fluxes). It was found out that these quantities, which were evaluated at the nozzle exit, differ substantially for both nozzles. On the other hand the velocity flow field in farther distances from the nozzle exit area did not exhibit such prominent differences.
|
|
| |
|
|
Maximization of integral outlet quantities of an axisymmetric synthetic jet actuator based on a loudspeaker
Kordík, Jozef ; Trávníček, Zdeněk
The goal of this paper is to find an optimal nozzle size of an axisymmetric synthetic jet actuator based on a loudspeaker. The desirable maximized output quantities are: volumetric flow, momentum flux, and kinetic energy flux. To evaluate these quantities velocity profiles were measured using a hot-wire probe at the actuator nozzle exit. Six different nozzle diameters and three supplied real power levels were tested to find the maxima of the quantities. The actuator operated always at resonance during experiments. It was found out that the momentum flux and the kinetic energy flux reach distinguishable local maxima at particular diameters of the nozzle. Besides, the maxima of the particular quantities do not coincide and the best nozzle size slightly increases with the supplied real power to the actuator.
|
|
|
A new method for fluid input into a hybrid synthetic jet actuator
Kordík, Jozef ; Trávníček, Zdeněk ; Tesař, Václav
A new principle of flow rectification for hybrid synthetic jet actuators is introduced in this paper. As is well known, the flow rectification can be best accomplished by means of fluidic diodes. Novelty of the present study are fluidic diodes with two mutually opposed nozzles. Interaction between the periodic jet flows from the nozzles causes a difference between the blowing and suction strokes, resulting in a particularly efficient rectification effect. The distance between the nozzle exits as well as the oscillation frequency were the parameters, which were varied during hot-wire measurements. The combination of those parameters achieving the highest volumetric efficiency was identified.
|
|
|
Large-amplitude pulsatile nozzle flow
Tesař, Václav ; Kordík, Jozef
Flowfield inside a simply-shaped nozzle with periodic unsteadiness of so large amplitude that a flow reversal occurs during a part of the cycle was investigated. The range of frequencies was from 20 Hz to 320 Hz, and ratios of the pulsation amplitude to the steady flow were from 1.0 to 4.0. Anemometric velocity measurements were combined with numerical flowfield computations.
|
|
| |
host ::
RSS.