|
|
Experimentální systém pro výzkum kavitačních jevů v hydraulických tlumičích rázů
Müller, M. ; Prášil, L. ; Zima, Patrik
Článek popisuje experimentální zařízení pro výzkum růstu, aktivity a kolapsu kavitačních bublin a struktur v hydraulickém tlumiči rázů. Do měřící komory lze vložit skutečný píst tlumiče a instalovat akustické a optické měřící systémy včetně akustického bublinkového spektrometru, hydrofonu PVDF pro měření akustické emise z kolabujících bublin a vysokorychlostní kamery se štěrbinovým laserovým světlem. Do komory lze instalovat speciální zrcadlový objektiv s vysokým rozlišením ke zkoumání mikrometrických bublin.
|
|
|
Erozní potenciál bublinkové kavitace ve vodním čerpadle – numerická simulace a experiment
Zima, Patrik ; Sedlář, M. ; Müller, M.
Práce navrhuje model pro odhad erozního potenciálu kavitačních bublin při stacionárním proudění s bublinkovou kavitaci ve vodním čerpadle. 3D Navierovy-Stokesovy rovnice pro turbulentní proudění jsou svázány s Rayleighovou-Plessetovou rovnicí obousměrnou vazbou. Erozní potenciál je určen z energie disipované mezi dvěma po sobě jdoucími kolapsy bubliny. Model je ověřen v kavitačním tunelu pro dvourozměrný profil a poté aplikován v třírozměrné geometrii oběžného kola vodního čerpadla. Numerické výsledky ukazují dominantní vliv prvního kolapsu a jsou v dobré shodě s experimentem.
|
|
|
Výpočetní analýza potenciálu kavitační eroze v hydraulickém stroji
Sedlář, M. ; Zima, Patrik ; Müller, M.
Příspěvek popisuje nový model efektivního modelování kavitační eroze ve vodě při turbulentním kavitujícím proudění. Počet a velikost počátečních kavitačních zárodků ve vstupním proudu je uvažován empiricky nebo na základě experimentu pomocí akustického spektrometru. Dynamiku kavitačních bublin popisuje plná Rayleighova-Plessetova rovnice podél proudnic získaných řešením Navierových-Stokesových rovnic typu 3D RANS. Model erozního potenciálu je založen na odhadu energie disipované kolapsy kavitačních bublin. Článek také popisuje výsledky experimentu v kavitačním tunelu v SIGMA Výzkumném a vývojovém ústavu v Lutíně. Výpočetní model je testován pro dvou a třírozměrnou geometrii. Ukazuje se, že erozní potenciál prvních kolapsů je o několik řádu silnější než následujících kolapsů. Numericky určené místo a síla prvních vypočtených kolapsů jsou porovnány s fotografiemi skutečného erozního poškození. Shoda testovaných případů je velmi dobrá.
|
|
|
Kavitační bublina v blízkosti pevné stěny
Müller, M. ; Zima, Patrik
Článek uvádí výsledky výpočtu kolapsu kavitační bubliny v blízkosti pevné stěny. Řešení je získáno pomocí softwaru FLUENT CFD. Ke studiu chování fázového rozhraní mezi kapalinou a obsahem bubliny je použit model VOF (Volume Of Fluid). Výpočet je proveden pro tři různé vzdálenosti bubliny od pevné stěny. Z obrysů fázového rozhraní je určena závislost poloměru bubliny na čase. Pro všechny polohy bubliny je určena rychlost mikroproudu kolabující bubliny a jeho tloušťka.
|
|
|
Experimentální výzkum kavitační bubliny ve vodě
Müller, M. ; Zima, Patrik
Článek prezentuje výsledky experimentálního výzkumu laserem generované kavitační bubliny ve vodě. Kavitační bublina je generována pomocí laseru Nd-YAG a zaznamenána metodou vícenásobné expozice, která umožňuje zaznamenat do jediného snímku bublinu v různých fázích vývoje.
|
|
|
CFD analýza kavitačních jevů v hydraulických strojích
Sedlář, M. ; Zima, Patrik
Příspěvek se zabývá CFD analýzou kavitačních jevů v hydraulických strojích. Jsou ukázány problémy kavitačního stržení Q-H křivky a Q-η křivky, kavitačních nestabilit i kavitační eroze. Pro řešení problémů je využit jednak CFD systém ANSYS CFX11.0, jednak firemní software vyvinutý v SIGMA Výzkumném a vývojovém ústavu, s.r.o ve spolupráci s Ústavem termomechaniky AV ČR, v.v.i.
|
|
| |
|
|
Kavitace a nukleace bublin ve vodě s příměsemi
Zima, Patrik ; Maršík, František ; Sedlář, M.
V příspěvku jsou prezentovány poslední výsledky modelování kavitace při proudění vody a experimentálního výzkumu nukleace bublin v kavitační trysce. Důraz je kladen na prezentaci výsledků posledních měření v kavitační trysce a kritické zhodnocení použitelnosti principu kavitační trysky pro určování velikosti kritického poloměru bublin. Jsou shrnuty některé výsledky numerického modelování kavitace v čerpadlech.
|
|
|
Simulace kavitační nestability v induktoru se 3 lopatkami
Sedlář, M. ; Maršík, František ; Zima, Patrik
Axiální inducery se používají pro zlepšení kavitačního výkonu v radiálních a diagonálních čerpadlech. Během práce induceru lze pozorovat celou řadu kavitačních nestabilit, dokonce při návrhovém režimu. Typ kavitační nestability lze stanovit pomocí frekvenční analýzy. Ke stanovení frekvenčního rozsahu čtyřech různých kavitačních nestabilit byly použity dva kavitační modely – CEV a VOF, vestavěné v softwaru ANSYS CFX – pro třílopatkový inducer a vstupní hnací kolo vícestupňového čerpadla. Vypočtené hodnoty NPSH3 jsou porovnány s experimentálními daty pro turbulentní modely SST, SST-SAS a RSM SSG pro plně nestacionární řešení. Bylo zjištěno, že model SST-SAS poskytuje nejrealističtější obrázek vírů ve zpětném proudění a jejich oscilací.
|
|
| |
host ::
RSS.