|
|
Analysis of dynamic properties of pneumatic actuator
Hrivňák, Ján ; Žatko, Miroslav (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
This thesis deas with dynamic analysis of pneumatic actuator which is used as regulation mechanis of turbochargers with Variable Nozzle Turbine (VNT) technology. The first part of work is focused on experimental modeling which goal is obtaining Frequency Response Function on specify frequency range by Frequency Response Function Analysis – FRFA. Dominant vibrations of pneumatic actuator active parts is expected on this specify frequency range. Results of experimental modeling will be used for gaining input parameters for numerical computation as well. The second part deal with Pre-Stressed Modal Analysis and subsequently Harmonic analysis. Obtained results with numerical and experimental analysis will be compared. This part of diploma thesis is solved in programmatic environment ANSYS Workbench.
|
|
|
Fluid-Structure Interaction between Structural Components of Hydraulic Turbine and Fluid Flow
Havlásek, Michal ; Malenovský, Eduard (oponent) ; Vimmr, Jan (oponent) ; Pochylý, František (vedoucí práce)
This doctoral thesis deals with two cases of fluid-structure interaction (FSI). The concern of the first part is to investigate the mutual interaction between the rotor of rotating machinery and fluid within the annular seals. The effect of the annular seals on the dynamic behaviour of the whole machine is described by the rotordynamic coefficients. The current models for the determination of the rotordynamic coefficients of the annular seal use many simplifications. This thesis presents five different analyses of rotordynamic coefficients of the plain annular seal of the oxidizer pump. Each of those five analyses uses a different level of simplification. The most simple analysis models only the volume of fluid within the annular seal. And the most sophisticated analysis models fluid flow within the entire pump with the eccentric rotor. The second part of this thesis defines a new method for the solution of interaction between the fluid and flexible body. This method is based on the solution of the inverse vibration problem. The direct vibration problem, which is as well known as the eigenvalue problem, uses the mass, damping and stiffness matrices, which are collectively called ''the structural matrices'', and determines in the most general case the Jordan matrix and modal matrices of right and left eigenvectors. The inverse vibration problem is used for the definition of the structural matrices based on the Jordan matrix and modal matrices of right and left eigenvectors. The inverse vibration problems can be divided into two types. If all eigenvalues and eigenvectors are known, then it is called the full problem. On contrary, if at least one mode of vibration is unknown, then it is called the partial problem. Five algorithms for the solution of the inverse vibration problem are defined in this thesis. However, two of these five algorithms are versatile, each one for one type of inverse vibration problem. The algorithm for the solution of the full problems was presented in 1979 by Otakar Daněk. The algorithms for the solution of the partial problem, which are presented in this thesis, are the very first algorithms for the solution of this type of inverse vibration problem. And the versatile algorithm for partial problems is called the algorithm for the partial problems with the selection of additional eigenvalues. The application of these two algorithms for the solution of the inverse vibration problem for the full problems and the partial problems are demonstrated on the solution of two cases of interaction between the fluid and flexible body.
|
|
|
Výpočtová analýza dynamických vlastností hydrodynamických kluzných ložisek
Rak, Vladimír ; Kamenický, Ján (oponent) ; Pochylý, František (oponent) ; Zapoměl, Jaroslav (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
Práce se zabývá výpočtovým modelováním statické a dynamické analýzy hydrodynamických kluzných ložisek, analýzy stability proudění tekutinového filmu a analýzy odezvy rotorových soustav. Na školicím pracovišti byl vyvinut nový teoretický přístup k modelování statického a dynamického chování tuhého rotujícího tělesa v tekutině při vzájemné interakci. Přístup je založen na aplikaci Navier-Stokesovy pohybové rovnice, rovnice kontinuity a předepsaných vhodných okrajových podmínkách. Pomocí vhodných transformačních vztahů lze od sebe oddělit a samostatně řešit pohyb tělesa a tekutiny a zároveň je možné separovat stacionární a nestacionární řešení tekutinové vrstvy. K analýze chování tekutiny je použita metoda kontrolních objemů. Pro popis geometrické konfigurace jsou využita racionální Bézierova tělesa, tato tělesa jsou zároveň využita také k aproximaci rychlostní a tlakové funkce. Vzhledem k tomu, že se změnou polohy středu hřídele je vždy prováděno i nové generování sítě, jedná se o kombinovanou ALE (Arbitrary Lagrange-Euler) metodu. Přídavné účinky od tekutiny, působící na hřídelový čep rotorové soustavy (v případě kluzného ložiska se jedná o tenzory přídavné hmotnosti, přídavné tuhosti a přídavného tlumení, které se řeší v rámci dynamické analýzy tekutinového filmu), jsou v případě aplikace nového přístupu k analýze funkcí pouze jediného parametru – polohy středu hřídele. Zde je veliká výhoda oproti klasickému přístupu, založenému na aplikaci Reynoldsovy rovnice, kdy je nutno řešit vázanou úlohu. Autor analyzoval modely dlouhých i krátkých hydrodynamických kluzných ložisek o různé geometrii, jmenovitě se jednalo o válcová a eliptická ložiska. V řešení byla uvažována nestlačitelná i stlačitelná tekutinová výplň radiální mezery kluzného ložiska. Výsledky analýz tekutinové vrstvy kluzného ložiska byly poté zahrnuty do pohybové rovnice modelové rotorové soustavy se dvěma stupni volnosti, uložené na svých koncích ve dvou kluzných ložiskách (Jeffcottův rotor). V dalším kroku autor modeloval a řešil odezvu rotorové soustavy na vynucené stálené kmitání vybuzené nevývahou rotujících hmot.
|
|
|
Dynamické vlastnosti rotoru kmitajícího v tekutině
Kučera, Martin ; Pohanka, Lukáš (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá dynamickými vlastnostmi rotoru kmitajícího v tekuti-ně. Konkrétně je analyzován vliv tekutiny na vlastní frekvence rotoru vírové turbíny. Je zde popsána tvorba geometrického a výpočtového modelu této soustavy a jsou pre-zentovány výsledky vlastní frekvence a tlumení v závislosti okolního prostředí. Porovnává se snížení vlastních frekvencí rotorové soustavy vlivem interakce s vodním prostředím v několika úrovních výšky hladiny. Pro danou metodu výpočtu byly zkoušeny a porovnávány různé délky integračního kroku. Problém je řešen výpočtovým modelováním s využitím programového systému AN-SYS 11.0, ve kterém byl využit nástroj Multiphysics/FSI.
|
|
|
Dynamické vlastnosti rotoru kmitajícího v tekutině
Chlud, Michal ; Pochylý, František (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá dynamickými vlastnostmi rotoru vírové turbíny. Primárně je studován vliv snížení vlastních frekvencí rotoru v důsledku interakce s vodním prostředím, a to pro různé úrovně ponoření rotoru do kapaliny. Následuje zjištění vlastních frekvencí rotoru vírové turbíny při provozních otáčkách. Problém je řešen výpočtovým modelováním v systému ANSYS, kdy je tekutina modelována pomocí akustických prvků. Dosažené výsledky jsou porovnány s experimentem.
|
|
|
Vývoj nových typů okrajových podmínek pro interakci těles s tekutinami a jejich implementace do komerčních výpočtových systémů
Pohanka, Lukáš ; Pochylý, František (oponent) ; Zapoměl, Jaroslav (oponent) ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
V této práci je popsán nový přístup k výpočtovému modelování dynamických vlastností elastických těles nacházejících se v nestlačitelné viskózní neproudící tekutině. Výpočet je založen na určení konstantních přídavných účinků (přídavná hmotnost a přídavné tlumení), které jsou vloženy do modelu tělesa a nahrazují působení tekutiny. Je při tom využito běžných komerčních výpočtových programů. Jeho podstatou je stanovení dvou tlakových polí v tekutině. Jedno pro případ pohybu tělesa jednotkovým zrychlením a druhé pro pohyb jednotkovou rychlostí. Ze silového působení těchto polí na těleso jsou následně určeny přídavné účinky. V praxi se ovšem ukázalo, že pro určování přídavného tlumení se bude nutné odchýlit od předpokladů lineárního proudění a použít model nelineární (Navier-Stokesova rovnice ve formě ALE). Pak je vypočtené přídavné tlumení platné pouze pro případ kmitání s předem zvolenou amplitudou.
|
|
| |
|
|
Výpočtová analýza napjatosti turbinové lopatky
Klement, Jan ; Žatko, Miroslav (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
Tato diplomová práce navazuje na práci Ing. Damborského a zabývá se deformačně napěťovou a dynamickou analýzou rotorové lopatky, která je součástí poslední řady nízkotlakého stupně parní turbiny. V první části je vypočteno zbytkové napětí po tepelném zpracování lopatky metodou konečných prvků. Dále je provedena modální analýza pro lopatku bez zbytkových napětí i pro lopatku ovlivněnou tepelným zpracováním a porovnání výsledků těchto variant. Cílem práce je posoudit, zda tepelné zpracování ovlivňuje napjatost v místě vzniku trhliny. Problém byl řešen výpočtovým modelováním v klasickém prostředí programu Ansys 11.0.
|
|
| |
|
|
Měření fyzikálních veličin na rotujících částech
Štorek, Pavel ; Malenovský, Eduard (oponent) ; Pozdník, Jaroslav (oponent) ; Veselka, František (vedoucí práce)
Práce je věnována bezkontaktnímu měření malých vzdáleností na rotujíích částech elektrickcých strojů. Zvláště je pak věnována pozornost sledování tvarových úchylek komutátoru a kroužku elektrických strojů. Pro sledování malých vzdáleností jsou použity indukční snímací sondy vyvinutých na ÚVEE FEKT VUT v Brně. Část práce popisuje vývoj sledování malých vzdáleností na ÚVEE FEKT VUT v Brně. Práce se zábývá posouzením přesnosti měření s použitím zmíněných sond. Je zde posouzena citlivost snímacích sond na různé konstrukční materiály a na různé tvary sledovaného objektu. Také jsou popsány další vlivy ovlivňující celkovou chybu měření malých vzdáleností. V práci je krátce popsán princip a složení měřicího řetězce měřicího pracoviště a je zde popsán program vytvořený v Labview pro potřeby vyhodnocení měření. V dalším bylo provedeno ověření měřicí metody na vybraných elektrických strojích s komutátorem. V závěru je posouzena kvalita měření s využitím bezkontaktních indukčních snímacích sond.
|
host ::
RSS.