|
| |
|
| |
|
|
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.
|
|
|
Erozní potenciál bublinkové kavitace ve vodním čerpadle – numerická simulace a experiment
Zima, Patrik ; Sedlář, M. ; Müller, M.
Práce navrhuje model pro odhad erozního potenciálu kavitačních bublin při stacionárním proudění s bublinkovou kavitaci ve vodním čerpadle. 3D Navierovy-Stokesovy rovnice pro turbulentní proudění jsou svázány s Rayleighovou-Plessetovou rovnicí obousměrnou vazbou. Erozní potenciál je určen z energie disipované mezi dvěma po sobě jdoucími kolapsy bubliny. Model je ověřen v kavitačním tunelu pro dvourozměrný profil a poté aplikován v třírozměrné geometrii oběžného kola vodního čerpadla. Numerické výsledky ukazují dominantní vliv prvního kolapsu a jsou v dobré shodě s experimentem.
|
|
|
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.
|
|
|
Výpočetní analýza potenciálu kavitační eroze v hydraulickém stroji
Sedlář, M. ; Zima, Patrik ; Müller, M.
Příspěvek popisuje nový model efektivního modelování kavitační eroze ve vodě při turbulentním kavitujícím proudění. Počet a velikost počátečních kavitačních zárodků ve vstupním proudu je uvažován empiricky nebo na základě experimentu pomocí akustického spektrometru. Dynamiku kavitačních bublin popisuje plná Rayleighova-Plessetova rovnice podél proudnic získaných řešením Navierových-Stokesových rovnic typu 3D RANS. Model erozního potenciálu je založen na odhadu energie disipované kolapsy kavitačních bublin. Článek také popisuje výsledky experimentu v kavitačním tunelu v SIGMA Výzkumném a vývojovém ústavu v Lutíně. Výpočetní model je testován pro dvou a třírozměrnou geometrii. Ukazuje se, že erozní potenciál prvních kolapsů je o několik řádu silnější než následujících kolapsů. Numericky určené místo a síla prvních vypočtených kolapsů jsou porovnány s fotografiemi skutečného erozního poškození. Shoda testovaných případů je velmi dobrá.
|
|
| |
|
|
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.
|
host ::
RSS.