|
|
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.
|
|
|
Klasická nukleační teorie a modelování kavitačních jevů
Němec, Tomáš
Práce podává teoretický popis nukleace bublin a jejich růstu při kavitaci ve vodě vhodný pro použití ve výpočtech mechaniky tekutin. Klasická teorie nukleace je použita k odhadu nukleačních rychlostí při kavitaci ve vodě, a dále je uveden jednoduchý model růstu bublin díky difúzi. Výsledky lze použít pro zpřesnění numerických řešičů proudění s kavitačními jevy, které doposud používaly empirické odhady pro rozložení velikostí bublin v proudu tekutiny.
|
|
|
Použití teorie nukleace pro popis kavitace ve vodě s rozpuštěnými plyny
Němec, Tomáš ; Maršík, František
Klasická teorie nukleace (CNT) je mocný nástroj pro popis průběhu nukleačních jevů a je rozvíjena po více než sto let. Úspěchy slaví především u kondenzačních jevů, při kterých dochází k vytváření kapalných zárodků uprostřed plynné fáze. Dokáže popsat nejen případ kondenzace čisté vodní páry, ale i vliv dalších příměsí, např. kyseliny sírové, alkoholů, solí. V oblasti kavitačních jevů tento vícesložkový přístup dosud nebyl aplikován, a proto jsou předpovědi CNT omezeny na ideální případ čisté vody a vliv dalších látek je do teorie většinou přidáván ad hoc. Nám se podařilo udělat první krok k vícesložkovému popisu kavitace vytvořením numerického řešiče jednoduššího dvousložkového případu.
|
|
| |
|
|
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.
|
|
|
Rozložení energie v kavitační bublině během jejího růstu a kolapsu
Müller, M. ; Maršík, František ; Garen, W.
Jsou prezentovány výsledky experimentálního výzkumu generace rázové vlny a odpovídající separace energie při růstu a kolapsu bubliny.Výpočet energie rázové vlny vychází z experimentálně stanoveného průběhu rychlosti rázové vlny. Diskutována je rovněž i možnost použití podobnostního řešení k určení intenzity rázové vlny. Rychlostní pole kolem kolabující bubliny bylo zviditelněno a porovnáno s numerickou simulací pomocí komerčního softwaru FLUENT.
|
host ::
RSS.