|
|
Ovlivnění akustických a provozních parametrů odstředivého kompresoru pomocí geometrických úprav statoru
Vacula, Jiří ; Vítek, Oldřich (oponent) ; Babák, Martin (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
Vzrůstající požadavky na provozní schopnosti rotačních strojů vzájemně reflektují neustále rostoucí výpočtové možnosti. Je tak umožněno analyzovat velmi detailní aerodynamické jevy, a je tak možné zkoumat podrobné vlivy méně známých řešení aerodynamických principů. Standardní aerodynamický design odstředivého kompresoru sestává z otevřeného oběžného kola obsahujícího hladký stator, nicméně tvar statoru se také podílí na výsledných parametrech rotačního stroje. V této práci je nejprve analytickými metodami na základě rozboru Navier-Stokesovy rovnice kvalitativně analyzován vliv tvaru statoru. Dále je vliv tvaru statoru zkoumán numerickým nástrojem pro výpočtovou dynamiku tekutin (CFD) při použití obvodového drážkování. Experimentálně měřená varianta obvodového drážkování kompresoru GT15 ukazuje, že kvalita upraveného povrchu může mít zásadní vliv na výsledné parametry stroje. Další měřená varianta drážkování kompresoru GTD2056 vykazuje navýšení účinnosti o 0,5 % a marginální ovlivnění aerodynamického hluku. Souvislost mezi navýšením účinnosti a aerodynamickými ztrátami je analyzována pomocí disipační funkce, která přímo poukazuje na ovlivnění proudového pole v důsledku geometrických modifikací statoru a je ukázáno, že její použití je do značné míry průkazné pro popis ztrát v prostoru oběžného kola.
|
|
|
Pevnostní analýza rotoru turbodmychadla stacionárního spalovacího motoru
Kejval, Dan ; Kudláček, Petr (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
Rotory turbodmychadel jsou vysoce namáhané součásti, které jsou vystaveny značnému tepelně-mechanickému zatížení. Tato diplomová práce poskytuje rešerši problematiky tohoto zatížení u rotorů turbodmychadel a zaměřuje se na analýzu teplotního pole a pevnostní analýzu rotoru turbodmychadla stacionárního spalovacího motoru za různých ustálených provozních stavů, zvláště na stav při maximálním tepelně-mechanickém zatížení. K analýze byl použit software Ansys Mechanical, který metodou konečných prvků umožňuje vypočítat teplotní pole a zároveň identifikovat a vyhodnotit kritická místa rotoru. Výsledkem práce je posouzení bezpečnosti rotoru, včetně rizika uvolňování kroužků předepnutých na hřídeli rotoru.
|
|
|
Metodika pro identifikaci zdrojů vibrací a hluku turbodmychadel
Valenta, Otakar ; Kocman, František (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
Poruchy strojů a strojních součástí zpravidla doprovází zvýšené vibrace a hluk. Analýzou těchto vibrací a hluků lze posoudit jejich celkový stav, diagnostikovat problémy a odhalit případné anomálie a poruchy. Pro úspěšnou a praktickou analýzu zvuků a vibrací turbodmychadla je nutné rozlišit zvuky a vibrace turbodmychadla od hluku okolí a v reálném čase získat jejich charakteristiky. V práci je proveden detailní rozbor hluků a vibrací turbodmychadla, jsou popsány příčiny a důvody vzniku jednotlivých vibrací a hluků, jejich závislosti na charakteristických vlastnostech turbodmychadla a zařazení do frekvenčního pásma. V prostředí Matlab Simulink je vytvořen software pro mobilní telefony, který umožňuje analýzu zvuků z turbodmychadla v reálném čase a zobrazení v grafickém prostředí pravděpodobné příčiny hluku a poruchy turbodmychadla. Software byl testován pomocí zvukových záznamů zvuků turbodmychadel Garrett GTD2056 a PBST TCR16. Software je vytvořen ve studentské verzi programu Matlab a může sloužit jako základ pro tvorbu komerčních softwarových aplikací.
|
|
|
Zlepšení parametrů vstupního potrubí kompresoru turbodmychadla
Kula, Štěpán ; Vacula, Jiří (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá návrhem nové geometrie kolene pro snížení tlakové ztráty ve vstupním sacím potrubí kompresoru turbodmychadla. Na začátku práce se nachází popis proudění tekutiny a hydraulice ztráty, které mají za důsledek tlakovou ztrátu v potrubí. Dále se popisují možné metody, kterými lze tvar potrubí optimalizovat. Poslední, hlavní část se zabývá samotnou optimalizací kolene pomocí manuální metody a metodou Adaptive SingleObjective, u kterých se podařilo snížit tlakové ztráty a vylepšit výstupní profil proudění.
|
|
|
Proudění a přenos tepla mezi zadní stranou turbínového kola turbodmychadla a ložiskovou skříní
Kalugina, Marina ; Novotný, Pavel (oponent) ; Vacula, Jiří (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce je stanovit tepelnou bilanci v místě mezi zadní stěnou turbínového kola a ložiskovou skříní. Poznatky týkající se proudění kapaliny a přenosu tepla v malých kanálech v rotor-stator systému byly odvozeny z dříve publikovaných prací. Tato studie se zaměřuje především na výměnu tepla mezi ohřátým vzduchem a stěnou rotoru. Výpočty jsou aplikovány na turbínové kolo reálného turbodmychadla ke zjištění konvektivního tepelného toku v místech o různých poloměrech. Dále je ve statorové části implementován systém tepelného odporu k prozkoumání možných způsobů pro zlepšení odvodu tepla.
|
|
|
Realizace návrhu automatických kontrol elektrických signálů monitorovacího systému elektro jaderné elektrárny Temelín
Mareček, Michal ; Novotný, Pavel (oponent) ; Drápela, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá jednotlivými elektro zařízeními vlastní spotřeby zaměřující se na výrobní bloky jaderné elektrárny Temelín, které nepřetržitě sleduje nadřazený monitorovací systém elektro NEMES. Klíčovou součástí je popis oblastí vyvedení výkonu a vlastní spotřeby elektro bloků elektrárny včetně systému NEMES, který je nezbytný pro návrh automatických kontrol věrohodnosti měřených elektrických signálů. Znalosti koncepce zařízení a provozních režimů jsou zásadní pro úspěšnou realizaci kontrol signálů systému NEMES v logických vazbách a z hlediska vybočení z pásma provozních hodnot. Předmětem řešení je navrhnout ke všem hlavním elektro zařízením limity společně s blokovacími podmínkami pro provádění automatických kontrol věrohodnosti monitorovaných signálů systémem NEMES, které pro koncového uživatele – provozovatele jaderné elektrárny Temelín budou mít po nasazení a nakonfigurování nástroje podle návrhů uvedených v této bakalářské práci velký přínos.
|
|
|
Topologická optimalizace konzoly uchycení elektrického akčního členu turbodmychadla
Směšný, Jan ; Kudláček, Petr (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
Topologická optimalizace využívá matematických metod k vývoji co nejefektivnějších součástí, z hlediska mechanických vlastností a hmotnosti. V dnešní době běžně používaný nástroj pro vývoj součástí nejen v automobilním, leteckém a vesmírném průmyslu. Práce se zabývá topologickou optimalizací kovové konzoly, sloužící k uchycení elektrického akčního členu k turbodmychadlu. Na sestavu turbodmychadla působí vnější vlivy z nich nejvýznamnější jsou vibrace od motoru. Pro modální a optimalizační výpočet bylo využito programu Ansys Workbench. Cílem optimalizace byla minimalizace hmotnosti a maximalizace vlastní frekvence. Při optimalizaci je zohledněn jednoduchý způsob výroby součásti pomocí konvenčních metod (stříhání, ohýbání), který zůstane stejný i pro optimalizovanou součást. Zároveň je dbáno na to, aby se hodnota vlastní frekvence soustavy konzola-akční člen pohybovala nad budící frekvencí od motoru. Výslednou optimalizací bylo zjištěno, že vhodným odebíráním materiálu je možné součást odlehčit o 22 %, aniž by byly výrazně zhoršeny její dynamické vlastnosti.
|
|
|
Analýza softwarových řešení pohybu částic v proudících tekutinách
Bohuslav, Marek ; Vacula, Jiří (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
Problematika pohybu částic v proudících tekutinách je v automobilovém průmyslu stále více diskutovaným tématem s ohledem na novou emisní normu EURO 7. Požadavky jsou kladeny na částice pocházejících z brzd, otěru pneumatik a výfukových plynů a jejich omezení. K jejich omezení je možné je zachytávat a k tomu je nutné předpovědět chování částic. Chování částic lze simulovat užitím vybraného softwaru, k jehož nastavení je nezbytné porozumět fyzikálním principům proudění. Bakalářská práce nabízí ucelený přehled těchto CFD principů modelování proudění a pohybu částic v tekutině. V druhé části poskytuje práce přehled a analýzu dostupných softwarů vhodných k modelování částicového proudění s příklady jejich praktických použití. Třetí část práce se zaměřuje na demonstraci částicového proudění ve výpočtové simulaci softwaru Ansys CFX, a to konkrétně v simulaci pohybu částic v oleji kluzného ložiska. Tato demonstrace zahrnuje analýzu řešení a přináší užitečné poznatky při vytváření simulace v Ansys CFX.
|
|
|
Modelování mazací soustavy turbodmychadla
Breckl, Lukáš ; Hliník, Juraj (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce obsahuje rešeršní část zaměřenou na konstrukci turbodmychadla, mazací soustavu motoru a turbodmychadla, základní fyzikální vlastnosti mazacích olejů a hydrodynamiku. Cílem práce je vytvořit analytický a CFD výpočetní model mazací soustavy turbodmychadla. Na jejich základě stanovit výstupní tlaky a měrné ztrátové energie místních odporů.
|
|
|
Lubricant Gap Shape Optimization of the Hydrodynamic Thrust Bearing
Ochulo, Ikechi ; Vacula, Jiří (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
The objective of this Master's thesis is to find, using genetic algorithm (GA), an optimal profile for lubricating gap of a thrust bearing of a turbocharger. Compared to the analytical profile, the optimal profile is expected to have minimized friction for an equivalent load capacity. Friction minimization is one way to increase the efficiency of the thrust bearing; it reduces the friction losses in the bearing. An initial problem was given: a thrust bearing with Load capacity 1000 N, inner and outer radii of 30mm and 60mm respectively, rotor speed of 45000 rpm and angle of running surface of $0.5^0$. Lubricant properties were also provided for the initial problem: oil density of $ 840 kg/m^3$, dynamic viscosity $(\eta)$ of 0.01 Pa.s With this data, the numerical solution of the Reynolds equation was computed using MATLAB. To obtain more information, the minimum lubricating gap thickness was also computed using MATLAB. With this information, the shape of the analytical profile, and its characteristics were found. The analytical profile was then used a guide to create a general profile. The general profile thus obtained is then optimized using GA. The characteristics of the generated profile is then computed and compared to that of the analytical profile.
|
host ::
RSS.