|
|
Computational modeling of cavitation characteristic curve of radial centrifugal pump
Leischner, Jakub ; Chabannes, Lilian (referee) ; Štefan, David (advisor)
Tato práce se zabývá jedním z nejčastějších problémů spojených s provozem radiální odstředivých čerpadel mimo optimální podmínky - kavitací. Její příčiny a vliv jsou vysvětleny a shrnuty společně s popisem hlavních částí čerpadel a simulačních metod výpočtového modelování proudění. K vyhodnocení vlivů kavitace na provozní parametry čerpadla jsou použita data z experimentálního měření a vytvořeného CFD modelu. Hlavní charakteristiky čerpadla, jako dopravní výška a účinnost, jsou srovnány ve 4 bodech zahrnujících rozmezí od návrhového bodu až po nevhodný provozní režim při poklesu dopravní výšky o více než 3 %. Jako doplněk je z výsledků CFD simulací vyhodnocen objem páry vznikající v oběžném kole a frekvence pulzací působících sil.
|
|
|
Cavitating jet
Kotoulová, Helena ; Kozák, Jiří (referee) ; Rudolf, Pavel (advisor)
Předložená diplomová práce se zabývá kavitujícím paprskem a je rozdělena do tří hlavních částí. Teoretická část popisuje základní principy kavitace a její negativní účinky na povrch obtékaných těles (např. hydraulických strojů). Rozsáhlá kapitola je také věnována popisu samotného kavitujícího paprsku včetně mechanismů jeho vzniku, růstu a kolapsu. Další podkapitola je zaměřena na modely kavitační eroze, které mají velký význam pro predikci kavitační eroze ve fázi výpočtové simulace. V experimentální části je popsáno testování vzorku mědi inspirované normou ASTM G134 a následné vytvoření grafů kumulativního hmotnostního úbytku a rychlosti úbytku hmotnosti. Dále byla také provedena vizualizace pomocí vysokorychlostní kamery, aby bylo možné podrobně prozkoumat dynamické chování kavitujícího paprsku. Poslední část je zaměřena na numerické simulace pomocí výpočtového modelování proudění, tzv. Computational Fluid Dynamics (CFD), a na predikci kavitační eroze. Z důvodu optimalizace úlohy bylo provedeno více výpočtů na různých typech sítí s různými modely turbulence. Následně byly výsledky ze simulací vyhodnoceny a společně s výsledky z experimentu byly použity pro predikci kavitační eroze.
|
|
|
Biological effects of shock waves generated by multichannel discharge
Zeman, Jan ; Beneš, Jiří (advisor) ; Šunka, Pavel (referee)
Shock waves are generally characterized by a sharp change of the pressure, which causes subsequent changes in properties of the surrounding in which it spreads. In medical applications, it is an acoustic shock wave which is used for the treatment of concrements for more than 25 years. This success naturally led to considerations about the possibility of using shock waves in other areas of medicine. One of the main directions of the research is the possibility of the damage to tumor tissue. In contrast to concrements the tumor tissue is not different from surrounding tissues by its acoustic attributes, so the normal lithotryptor is not appropriate for this application. Therefore, there has been developed a new source of shock waves, which is based on the principle of multichannel discharge on the composite anode. The experiments demonstrated the effect of the new source on the acoustically homogeneous tissue of the thigh muscle at a depth of rabbit in vivo. Then there was observed the damage to tumor tissue in vivo in rats. Finally, there was observed the damage to tumor tissue in vivo in rats in the combination with cisplatin and Photosan. It was found that the new source of shock waves can cause the damage to the acoustically homogeneous tissue in vivo in depth. It also can damage the tumor...
|
|
|
Quantum turbulence in superfluid helium studied by particle tracking velocimetry visualization technique
Duda, Daniel ; Skrbek, Ladislav (advisor) ; Chára, Zdeněk (referee) ; Skyba, Peter (referee)
❚✐t❧❡✿ ◗✉❛♥t✉♠ t✉r❜✉❧❡♥❝❡ ✐♥ s✉♣❡r✢✉✐❞ ❤❡❧✐✉♠ st✉❞✐❡❞ ❜② ♣❛rt✐❝❧❡ tr❛❝❦✐♥❣ ✈❡❧♦❝✐♠❡tr② ✈✐s✉❛❧✐③❛t✐♦♥ t❡❝❤♥✐q✉❡ ❆✉t❤♦r✿ ❘◆❉r✳ ❉❛♥✐❡❧ ❉✉❞❛ ❉❡♣❛rt♠❡♥t✿ ❉❡♣❛rt♠❡♥t ♦❢ ▲♦✇ ❚❡♠♣❡r❛t✉r❡ P❤②s✐❝s ❙✉♣❡r✈✐s♦r✿ ♣r♦❢✳ ❘◆❉r✳ ▲❛❞✐s❧❛✈ ❙❦r❜❡❦✱ ❉r❙❝✳ ❆❜str❛❝t✿ ❚❤❡ P❛rt✐❝❧❡ ❚r❛❝❦✐♥❣ ❱❡❧♦❝✐♠❡tr② ✈✐s✉❛❧✐③❛t✐♦♥ t❡❝❤♥✐q✉❡ ✉s✐♥❣ ♠✐❝✲ r♦♠❡t❡r s✐③❡ s♦❧✐❞ ❞❡✉t❡r✐✉♠ ♣❛rt✐❝❧❡s ❛s tr❛❝❡rs ❤❛s ❜❡❡♥ ❛♣♣❧✐❡❞ t♦ st✉❞② ♦s❝✐❧✲ ❧❛t♦r② ✢♦✇s ♦❢ ❍❡ ■■✱ ✇❤✐❝❤ ✐s ❛ q✉❛♥t✉♠ ✢✉✐❞ ✇✐t❤ q✉❛♥t✐③❡❞ ✈♦rt✐❝✐t②✱ ❛s ✇❡❧❧ ❛s ✢♦✇s ♦❢ ❍❡ ■✱ ✇❤✐❝❤ ✐s ❛ ❝❧❛ss✐❝❛❧ ✈✐s❝♦✉s ❧✐q✉✐❞✱ ❢♦❝✉s✐♥❣ ♦♥ t❤❡ s✐♠✐❧❛r✐t✐❡s ❛♥❞ ❞✐✛❡r❡♥❝❡s ❜❡t✇❡❡♥ t❤❡ q✉❛♥t✉♠ ❛♥❞ ❝❧❛ss✐❝❛❧ ✢♦✇s✳ ❚❤r❡❡ ❡①♣❡r✐♠❡♥ts ❛r❡ ❞❡s❝r✐❜❡❞✿ t❤❡ ✢♦✇ ♣❛st ❛ ❧❛r❣❡✲❛♠♣❧✐t✉❞❡ ❧♦✇✲❢r❡q✉❡♥❝② ♦s❝✐❧❧❛t✐♥❣ ♦❜st❛❝❧❡ ✐♥ t❤❡ ❢♦r♠ ♦❢ ❛ ♣r✐s♠❀ t❤❡ st❡❛❞② str❡❛♠✐♥❣ ✢♦✇ ❞✉❡ t♦ ❛ s♠❛❧❧✲❛♠♣❧✐t✉❞❡ ❧❛r❣❡✲ ❢r❡q✉❡♥❝② ♦s❝✐❧❧❛t✐♥❣ q✉❛rt③ t✉♥✐♥❣ ❢♦r❦ ✲ ❛ ✇✐❞❡❧② ✉s❡❞ t♦♦❧ t♦ st✉❞② q✉❛♥t✉♠ t✉r❜✉❧❡♥❝❡❀ ❛♥❞ t❤❡ ♣r♦❞✉❝t✐♦♥ ♦❢ ❝❛✈✐t❛t✐♦♥ ✐♥ t❤❡ ✈✐❝✐♥✐t② ♦❢ ❛ ❢❛st✲♦s❝✐❧❧❛t✐♥❣ t✉♥✐♥❣ ❢♦r❦✳ ❚❤❡ ♠❛✐♥ ♦✉t❝♦♠❡ ✐s t❤❡ ♦❜s❡r✈❛t✐♦♥ t❤❛t t❤❡s❡ ✢♦✇s ❛r❡ s✐♠✐❧❛r ✐♥ ❍❡ ■ ❛♥❞ ✐♥ ❍❡ ■■ ❛t ❧❛r❣❡ ❧❡♥❣t❤✲s❝❛❧❡s✱ ✇❤❡r❡❛s ❛t s♠❛❧❧ s❝❛❧❡s✱ t❤❡② ❡①❤✐❜✐t t♦t❛❧❧② ❞✐✛❡r❡♥t st❛t✐st✐❝❛❧ ♣r♦♣❡rt✐❡s✳ ▼♦r❡♦✈❡r✱ ✐♥ ❍❡ ■■✱ t❤❡s❡ s♠❛❧❧ s❝❛❧❡ st❛✲ t✐st✐❝❛❧ ♣r♦♣❡rt✐❡s ❛r❡ ✉♥✐✈❡rs❛❧ ✐♥ t❤❛t t❤❡② ❞♦ ♥♦t ❞❡♣❡♥❞ ♦♥ t❤❡ t②♣❡ ♦❢ t❤❡ ✐♠♣♦s❡❞ ♠❡❛♥ ✢♦✇ ♦❢ t❤❡ s✉♣❡r✢✉✐❞ ❛♥❞ ♥♦r♠❛❧...
|
|
|
Hydroelastic Response of Hydrofoil Under Cavitation Conditions
Čupr, Pavel ; Koňas, Petr (referee) ; Veselý, Jindřich (referee) ; Rudolf, Pavel (advisor)
Tato disertační práce se zabývá experimentálním a výpočtovým výzkumem přídavných účinků od proudu kapaliny na obtékaný hydraulický profil. Dynamická odezva profilu byla analyzována pro dva typy buzení: buzení odtržením mezní vrstvy a Kármánových vírů a dále buzení pomocí externího budiče připojeného k lopatce. Experimentální měření dynamické odezvy profilu na oba typy buzení bylo provedeno pro lopatku umístěnou v kavitujícím a nekavitujícím proudění. Získané výsledky byly použity pro verifikaci přídavných účinků stanovených s využitím numerického modelování.
|
|
|
Cavitation testing using cavitating jet
Rovder, Juraj ; Dobšáková, Lenka (referee) ; Rudolf, Pavel (advisor)
This thesis deals with the issue of cavitation and its effects. In this context, it describes the mechanism of origin and implosion of cavities and cavitation regimes. It lists various types of hydrodynamic cavitation. It presents the Rayleight-Plesset equation and describes micro jet. It also highlights cavitation erosion and the effects of cavitation on some types of materials. It deals with three types of cavitation resistance testing, namely cavitation tunnels, a vibrating cavitation system, supported by the ASTM G32 standard, and last but not least, cavitation nozzles, which follow the ASTM G134-17 standard. In correlation with cavitation nozzles, it frames its four basic parameters, which are stand of distance, the cavitation number, the speed of sound and the geometry of the nozzle. At the end of the theoretical part it characterizes the construction of test bench. The practical part is focused on performing the experiment. It first presents the procedure for carrying out the experiment and then evaluates this experiment. Part of the evaluation is the visual observation of selected samples of AlCu4Mg1Mn1 material and the monitoring of cavitation erosion on specific samples. First, these data are processed in the form of graphs and tables. It uses a microscope as a tool for detailed observation of samples. The conclusion of the practical part is devoted to the evaluation of the experiment.
|
|
|
Cavitation in microfluidic orifice
Bohunský, Tomáš ; Burda, Radim (referee) ; Rudolf, Pavel (advisor)
This diploma thesis deals with cavitation flow in the microscale, which remains an area with a lack of sufficient description of this phenomenon. At the same time, microfluidics is a field experiencing a dramatic rise in numerous biochemical applications, which underlines the relevance of researches of this type. In theoretical part of the thesis, cavitation was described in detail. In the practical part, a microfluidic device with a cavitation orifice was designed and manufactured. The ANSYS program was used for this design. An experiment was performed with the designed microchip, the aim of which was to observe a cavitating flow on the orifice. This measurement took place at the microfluidic laboratory at Victor Kaplan Department of Fluid Engineering. Due to the failure of the experiment, a CFD model of two-phase cavitation flow was built. The conclusions of the thesis were compiled from the findings of measurement and the results of modeling.
|
|
|
Application of cavitation in industrial processes
Hamar, Oliver ; Tancjurová, Jana (referee) ; Rudolf, Pavel (advisor)
The bachelor thesis deals with the research of the application potential of cavitation technologies in various industries. Thanks to its properties, cavitation seems to be a promising tool for streamlining a large number of industrial processes in several aspects. The first part deals with the theoretical description of the cavitation phenomenon, its negatives and methods of their detection. The second part focuses on the analysis of possible usage areas of cavitation technologies and the ways of generating the cavitation, focusing on current research and findings in the area of hydrodynamic cavitation application.
|
|
|
Modification of the experimental stand for cavitation erosion testing
Spielmann, Šimon ; Hudec, Martin (referee) ; Rudolf, Pavel (advisor)
This bachelor´s thesis is focused on cavitation erosion and modification of experimental stend used for cavitation testing. The thesis is divided into two main parts, theoretical and proposal part. In theoretical part, cavitation effect, occurrence of cavitation, growth and collapse of cavitation bubble is analysed. The theoretical part also focused on negative effects of cavitation impact on material´s surface and types of cavitation erosion testing are discussed. The proposal part is focused on the new proposal of cavitation testing apparatus. The old apparatus and the new proposal of apparatus is described together with description of the cavitation test. The new cavitation apparatus will be used for testing cavitation erosion resistance of material or next research of cavitation phenomenon.
|
|
|
Elimination of nanoplastics by cavitation and advanced oxidation processes
Kluknavská, Júlia ; Burda, Radim (referee) ; Rudolf, Pavel (advisor)
Táto práca sa zaoberá znečistením životného prostredia mikro a nanoplastami a ich možnou likvidáciou. Práca pozostáva z rešeršnej a experimentálnej časti. V rámci rešerše je opísaná problematika mikro a nanoplatov z hľadiska ich vzniku, disperzie do životného prostredia a živých organizmov. V závere rešeršnej časti sú opísané súčasné možnosti eliminácie mikro a nanoplastov pri čistení odpadových vôd. Súčasné riešenia sú založené prevažne na filtrácii, ktorá však zo svojej podstaty nemôže byť absolútna. Bol vyslovený predpoklad, že pomocou zariadenia CaviPlasma by bolo možné eliminovať mikro a nanoplasty z odpadových vôd. Cieľom práce bolo experimentálne overiť tento predpoklad. Skúšobnou vzorkou bola suspenzia vody a polyamidových častíc, ktorá bola následne vystavená pôsobeniu kavitácie a plazmového výboja. Pri experimente nedošlo ku zničeniu častíc a ani ich k viditeľnému porušeniu. Ukázalo sa však, že plazmový výboj môže iniciovať zhlukovanie sa častíc až do takej miery, že sú pozorovateľné kontinuálne štruktúry mikroplastov. Tento jav by mohol byť potenciálne prospešný pri zachytávaní mikročastíc filtráciou.
|
guest ::
