|
|
Výpočet savky turbiny na zadané parametry
Žák, František ; Veselý, Jindřich (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem nového tvaru sací trouby na lokalitu MVE Katovice, při dodržení zástavbových rozměrů. První část práce je věnována formulaci problému, popsání základní funkce sací trouby, její účinnosti a dalším výpočetním vztahům. V druhé části je pak provedena analýza stávajícího řešení sací trouby s CFD výpočtem. Dále je provedeno navržení nového řešení savky a porovnání se stávající sací troubou.
|
|
|
Řízení vírového proudění v sací troubě vodní turbíny
Litera, Jiří ; Štefan, David (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Vodní energie je jedním z nejdůležitějších zdrojů pro výrobu elektrické energie na světě. Trendem současné doby je omezit produkci elektřiny spalováním fosilních paliv a použít pro její výrobu více obnovitelných zdrojů. Solární a větrné elektrárny jsou ale silně závislé na aktuálních meteorologických podmínkách a denní době, a to má za následek nestabilitu elektrické sítě. Hydraulické stroje nabízejí možnosti regulace výroby elektrické energie a případně také nabízejí prostor pro akumulaci. Turbíny je tedy nutné provozovat v širších pásmech mimo optimální bod, než na který byly navrženy. To má u Francisových turbín za následek vznik dvou typů nestabilního vírového proudění v sací troubě. Tato diplomová práce je zaměřena na problémy spojené s provozováním Francisovy turbíny při podoptimálním zatížení. V průběhu podoptimálního zatížení vzniká v sací troubě turbíny vlivem nestability proudění za oběžným kolem vírový cop, který rotuje ve směru oběžného kola a zároveň se otáčí kolem své vlastní osy. Je významným zdrojem nízkofrekvenčních tlakových pulzací, které jsou zde nežádoucí a je snahou je potlačit nebo zcela eliminovat. Diplomová práce je zaměřena na řízení vírového proudění v sací troubě Francisovy turbíny. Vírové proudění je řízeno vstřikováním vody a jednotlivé možnosti a metody jsou testovány využitím výpočtového modelování proudění.
|
|
|
Optimalizace sací trouby násoskové vírové turbíny
Mach, Jiří ; Haluza, Miloslav (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Úkolem této diplomové práce je navrhnout nový tvar sací trouby, který bude jednodušší na výrobu při zachování dobrých hydraulických a pevnostních vlastností. První část práce je věnována formulaci problému, popisu vírové turbíny, principu činnosti, základním variantám uspořádání, dále funkci sací trouby, její účinnosti a dalším výpočetním vztahům. V druhé části práce je provedena CFD a pevnostní analýza původního řešení, dále je provedeno navržení nového návrhu řešení a možnost optimalizace pomocí ANSYS Fluent Adjoint solveru.
|
|
|
Study of the Dissipation in Spiraling Vortical Structures
Štefan, David ; Drábková, Sylva (oponent) ; Koutník,, Jiří (oponent) ; Skoták, Aleš (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
This work deals with study of swirling flows where the spiral vortical structure appears. The main relation is to flow seen in the draft tube cone of hydraulic turbines operated out of the design point (i.e. best efficiency point). In this cases large coherent vortex structure (vortex rope) appears and consequently high pressure pulsations are propagated to the whole machine system leading to possible restriction of turbine operation. This flow features are consequence of flow instability called vortex breakdown in case of Francis turbine operated at part load (flow rate lower than optimal one). The present study is carried out using simplified device of swirl generator in order to access similar flow conditions as can be found in real hydraulic turbines. Both the dynamic and dissipation effect of spiral vortex breakdown are investigated. The first part of thesis deals with spiral form of vortex breakdown. The experimentally measured velocity profiles (LDA) and wall static pressures are correlated with numerical simulations carried out using open-source CFD package OpenFOAM 2.2.2. The high speed camera recording of cavitating vortex core is used to obtain image ensemble for further post-processing. The dissipation effect of spiral vortex structure is in detail discussed based on computed flow fields. The second part of thesis is dedicated to the application of POD decomposition to the study of spatio-temporal features of spiral vortex dynamics. Firstly the POD is applied to the both the experimentally obtained image ensemble of cavitating vortex and numerically computed static pressure fields. Secondly the comprehensive analysis of spiral vortex mitigation effect by the axial water jet is analyzed. The collaborative study employing the swirl generator apparatus designed by the researchers from Politehnica University of Timisoara in Romania is performed and changes in spatio-temporal vortex dynamic are studied. In this study the numerical data (in a form of three-dimensional pressure and velocity fields) are obtained using commercial CFD software ANSYS Fluent R14.
|
|
|
Návrh vírové turbiny pro konkrétní lokalitu ČEZ,a.s
Šebela, Radek ; Dobšáková, Lenka (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Cílem práce je návrh vodní turbíny k co nejlepšímu využití hydroenergetického potenciálu na lokalitu (jez na řece Úpě) zvolenou společností ČEZ, a.s a zvážení možnosti více strojového provedení. Jelikož jde o lokalitu s velmi nízkým spádem, byla zvolena technologie vírové turbíny v násoskovém uspořádání. Technologie vírové turbíny představuje novou modifikaci Kaplanovy turbíny, která nepotřebuje rozvaděč. Vírová turbína je charakteristická svojí hltností a vyššími otáčkami. Hlavní část práce je zaměřena na hydraulický návrh stroje.
|
|
|
Vírový cop při nadoptimálním průtoku Francisovou turbínou
Kozák, Jiří ; Štefan, David (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá CFD simulací vírového copu v kolenové sací troubě Francisovy turbíny při nadoptimálním provozu. Hlavním cílem práce je srovnání výsledků CFD simulací provedených pro původní kolenovou sací troubu a odvozenou sací troubu přímou s ohledem na tvar kavitační oblasti, její objem a dynamické charakteristiky proudění. Výsledky prostorových výpočtů jsou následně srovnány s výsledky osově symetrických simulací, které významným způsobem redukují nároky na výpočetní čas a výkon.
|
|
|
Návrh vírových turbin pro MVE Vrchlabí
Vosáhlo, David ; Dobšáková, Lenka (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Cílem této práce je navrhnout optimální osazení malé vodní elektrárny vírovými turbínami. Práce pojednává o různých možnostech instalace turbín s využitím pro danou lokalitu. Prezentuje návrh oběžných kol a savek. Pro dané osazení uvádí teoretický výpočet ročně vyrobené elektrické energie. Dále popisuje návrh přívodního kanálu k turbínovému prostoru a řešení vtokového objektu.
|
|
|
Vestavby v savce vírové turbiny
Kilian, Ondřej ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Diplomová práce má za úkol navrhnout a zkoumat vestavby v savce Vírové turbiny. V první části práce je definován účel použití savek, ukázka výpočtu energetického zisku savky a stanovení její účinnosti. Dále je zkoumán vhodný tvar savky pro návrh vestavby, a to za pomoci CFD výpočtů proudění. V hlavní části se pak práce zabývá návrhem, zkoumáním a vyhodnocením vestaveb ve vhodném tvaru savky.
|
|
|
Analýza nesrovnalostí MVE Ostravice
Kupčík, Roman ; Skoták, Aleš (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Diplomová práce „Analýza nesrovnalostí MVE Ostravice“ se zabývá řešením sníženého výkonu malé vodní elektrárny u města Vratimov na řece Ostravici. Elektrárna je osazena přímoproudou Kaplanovou turbínou RA – 3,5 – 0 1000 o průměru oběžného kola 1000 mm. Příčinou nízkého výkonu je savka turbíny. Předmětem diplomové práce je návrh nové sací trouby. Pro hydraulický návrh byl použit CFD program Fluent. Cílem bylo nalézt nejoptimálnější tvar savky, který povede ke zvýšení výkonu ze současných 30 kW na projektovanou hodnotu, která činí 55 kW.
|
|
|
Úloha sací trouby pro práci vodní turbíny
Havlát, Pavel ; Himr, Daniel (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o problematice sací trouby. Obsahuje základní popis sacích trub, jejich rozdělení a užití. Dále je zde popsána konstrukce sacích trub, jejich účinnost, ztráty a způsoby, s pomocí kterých lze tyto ztráty eliminovat. Součástí jsou také základní vztahy pro výpočty délky sací trouby, rychlosti kapaliny uvnitř sací trouby a další.
|
host ::
RSS.