|
|
Vliv fraktální geometrie na turbulentní proudění
Hochman, Ondřej ; Štefan, David (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním proudění (CFD) dvou clon s odlišnými otvory, ale s téměř stejnými průtočnými plochami. První clona je clona s kruhovým otvorem, která se běžně v praxi používá pro bezúdržbové měření průtoku. Druhá clona má otvor navržený na základě fraktální geometrie, konkrétně na základě von Kochovy vločky. Práce navazuje na bakalářskou práci, ve které se experimentálně zjistilo, že právě clony s otvory navrženými podle fraktální geometrie mají lepší hydraulické vlastnosti (ztrátový součinitel a menší tlakové pulzace) než clona s kruhovým otvorem. Cílem je potvrzení závěrů z experimentů, tentokrát pomocí CFD s využitím různých modelů turbulence. Bylo provedeno výpočtové modelování jak jednofázové (tedy bez kavitace), tak vícefá-zové (proudění s kavitací). Jednotlivé modely byly mezi sebou porovnány z pohledu hydraulických a dynamických charakteristik.
|
|
| |
|
|
Vírový prstenec
Zaremba, Matouš ; Šperka, Oldřich (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Cílem práce je navrhnout zařízení na tvorbu vírových prstenců. V práci se zabývám konstrukčním řešením zařízení, výrobou a experimentálním ověřením funkčnosti pomocí několik experimentů s vírovými kroužky. V práci je zahrnuta také teoretická část, která matematicky popisuje pohyb vírového prstence.
|
|
|
Mikrofluidická zařízení
Stehlík, Martin ; Sluše, Jan (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou míchání kapalin v zařízeních s mikrorozměry a jejich výrobou. První část práce je zaměřena na problematiku Reynoldsova, Pécletova a Strouhalova čísla. V druhé části jsou popsány mikromíchadla a jejich rozdělení. Závěrečná část se věnuje konkrétním příkladům výroby mikrofluidních zařízení.
|
|
|
Hydraulické ztráty v potrubí
Štefan, David ; Kubálek, Jiří (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Práce pojednává o vlivu délkových třecích ztrát v potrubí. Je zde uveden výpočet ztrátové měrné energie pomocí Darcy-Waisbachova vztahu, výpočet součinitele tření pro tři oblasti turbulentního proudění s využitím dostupných vztahů a jejich porovnání na základě průměrných absolutních odchylek vypočtených hodnot od hodnot z Nikuradseho diagramu. Výsledkem je doporučení nejpřesnějších vztahů pro výpočet v jednotlivých oblastech, grafické vykreslení vztahů do Nikuradseho diagramu a zhodnocení jejich výpočtové náročnosti.
|
|
|
Metody pro potlačení Kármánových vírů
Kukrle, Daniel ; Urban, Ondřej (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá Kármánovými víry a jejich potlačením. V teoretické části je popsán princip vzniku fenoménu a pojmy související s ním. Následuje kapitola pojednávající o výskytu a nebezpečnosti Kármánovy vírové stezky. Teoretická část je zakončena přehledem možných metod pro potlačení jevu. Experiment aplikuje vybrané metody potlačení a dokazuje jejich účinnost.
|
|
|
Cavitating jet
Kotoulová, Helena ; Kozák, Jiří (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
This diploma’s thesis deals with the cavitating liquid jet and cavitation erosion models. It is divided into three main parts. The theoretical part describes the fundamental principles of cavitation and its negative effects on the surface of circumflowed solid materials (e.g. at hydraulic machines). An extensive chapter is also devoted to a description of the cavitating liquid jet itself, including the mechanisms of its inception, growth and collapse. Another subchapter focuses on cavitation erosion models, which are of great importance for a prediction of the cavitation erosion in the phase of computational simulation. In the experimental part, a copper sample was exposed to the cavitating jet in a test rig inspired by ASTM G134 standard and consequently, graphs of cumulative mass loss and mass loss rate were created. In addition, a visualization using high-speed camera was performed for better understanding of the cavitating liquid jet dynamic behavior. The last part focuses on numerical simulations using Computational Fluid Dynamics (CFD) and the cavitation erosion prediction. Multiple computations were performed on different types of mesh with different turbulence models in order to optimize the numerical simulation. Subsequently, the results from the simulations were evaluated and used together with the results from the experiment to predict cavitation erosion.
|
|
|
Zpracování naměřených signálů z kavitačních experimentů
Asszonyi, Ondřej ; Habán, Vladimír (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou detekce kavitace vzniklé v hydraulických systémech a zařízeních. Vychází z reálných dat experimentu kavitačního tunelu, kde byl zkoumán vznik kavitace na osamělém profilu. Zjišťuje existenci závislosti časových záznamů a jejich frekvenčních spekter na provozním režimu. Dále jsou data zkoumána i pomocí několika statistických metod. To vše je následně využito v metodě neuronových sítí.
|
|
|
EFFECT OF FLOW PARAMETERS OF WATER AND AIR ATOMIZED SPRAYS ON COOLING INTENSITY OF HOT SURFACES
Boháček, Jan ; Střasák,, Pavel (oponent) ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Horský, Jaroslav (vedoucí práce)
The present thesis is focused on an overall description of water jets and air atomized jets for cooling purposes using CFD methods namely ANSYS FLUENT. It comprises two main parts – the micro and the macro model. The micro model concerns with a numerical description of single droplet dynamics whereas the macro model deals with a numerical modeling of water jets as complicated droplet structures emanating from solid stream nozzle and flat fan nozzle. By and large, it is based on multiphase models and User Defined Functions (UDFs), which represents the background of the present thesis. In most of cases, the presented numerical models were compared either with experimental data or another numerical model. In the first part, the theory of each of three multiphase models is discussed. The first one, the Volume Of Fluid model (VOF), was used for simulation of single droplet dynamics designated as a micro model whilst last two multiphase models, the Euler-Euler model and the Euler-Lagrange model, were applied in the case of modeling of the entire water jet structure, which is contrarily designated as a macro model. The micro model concerns with a numerical study of free-falling water droplet. For small droplet diameters (~100µm) the standard surface tension model (Continuum Surface Force model, CSF) was proved to cause significant unphysical parasitic currents. Therefore, the thesis is also devoted to surface tension as a source term of body forces imposed in momentum equation, normal, curvature calculation and related issues. The macro model covers a numerical study of dynamics of the entire water jet structure i.e. the space between the nozzle exit and the wall where the jet impinges. It accounts for the complete geometry, for instance, support rolls, a slab and a mold bottom of a continuous caster. Firstly, the physics of a solid jet impact onto a hot plate was simulated using both, the VOF and the Euler-Lagrange model. As regards the case with the VOF model, a model for film boiling was designed and tested. Finally, both, the Euler-Euler model and the Euler-Lagrange model, were used for simulation of a flat jet horizontally spraying onto a hot slab inside a confined domain bounded by support rolls and a mold bottom. Concerning the simulation with the Euler-Euler model, a secondary breakup model was introduced based on the wave stability atomization theory. Concerning the Euler-Lagrange simulation, the dispersed phase (Lagrange particles) formed rather a continuous phase in some places, and therefore the coupling between Lagrange particles and the VOF model via UDFs was proposed.
|
|
|
Tančící kapalina - vlastní tvary kmitu kapalin
Urban, Ondřej ; Pochylý, František (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá jevy spojenými s vertikálně kmitající vrstvou kapaliny, především Faradayovými vlnami a atomizací. Hlouběji se věnuje rozboru lineárního matematického modelu pro vertikálně oscilující ideální kapalinu od Benjamina a Ursella z roku 1954. Také uvádí, kde se s těmito a dalšími jevy spojenými s kmitáním tekutin setkáváme v praxi. Dále jsou zde uvedeny výsledky experimentů, jejichž cílem bylo s využitím lineárního modelu najít některé vlastní tvary a také zdokumentovat některé jejich vlastnosti. Poslední část je zaměřena na návrh experimentálního zařízení, které má sloužit pro vizualizaci vlastních tvarů kmitu kapalin.
|
host ::
RSS.