|
|
Experimentální výzkum kryogenních čerpadel pro raketové pohonné jednotky
Šuráň, David ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Kozák, Jiří (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou čerpání kryogenních (silně podchlazených) látek. Konkrétním cílem práce je rešerše experimentálního výzkumu turbočerpadel pro raketový motory. Jsou popsány jednotlivé testy, jejich cíle, průběhy a výsledky včetně detailního popisu zkušebních tratí. Primárně byla práce zaměřena na čerpání tekutého kyslíku. V průběhu rešerše se však ukázalo, že tekutý kyslík je při testování velmi často nahrazován vodou případně tekutým dusíkem. Jsou uvedeny podmínky, za kterých je možné tyto látky srovnávat. Důvodem této záměny je bezpečnost při manipulaci a úspora finančních nákladů. Hlavními zdroji informací byly technické zprávy vypracované na základě jednotlivých experimentů a vědecké články. Další části práce jsou zaměřeny na teorii hydrodynamiky, popis čerpadel a jejich parametrů, kavitaci, inducery, spalovací cykly raket a kapalná raketová paliva. V závěru práce autor navrhl vlastní testovací trať pro čerpání kryogenních látek.
|
|
|
Hydraulický návrh induceru palivového čerpadla pro raketový motor
Kadlec, Jan ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Štefan, David (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je hydraulický návrh induceru pro danou geometrii čerpadla. První část práce se věnuje rešerši hlavních a důležitých pojmů, ke kterým je ve zbytku práce odkazováno. Následuje část, která se zabývá dvoudimenzionálním 2D návrhem induceru na základě doporučení mnoha odborných zdrojů, kdy hlavním výstupem je matematický popis geometrie induceru, podle něhož je následně vytvořen samotný 3D CAD model. Poslední část se zabývá CFD analýzou induceru a také soustavy čerpadla s inducerem, kdy v této částí jsou určeny hlavní a důležité hydraulické vlastnosti ať už pro samotný inducer, nebo pro danou soustavu. V neposlední řadě jsou zmíněny i možnosti, jak danou geometrii induceru i nadále vylepšit.
|
|
|
Návrh induceru před oběžným kolem odstředivého čerpadla
Klusák, Ondřej ; Stejskal, Jiří (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Hlavním cílem diplomové práce je ověření hydraulických návrhů induceru a zjištění jeho vlivu na kavitační vlastnosti čerpadla. Před oběžným kolem odstředivého čerpadla se pro zvýšení sací schopnosti a kavitační odolnosti dává inducer. Jeho úkolem je chránit oběžné kolo před kavitací. V literární části diplomové práce je zpracována problematika kavitace, jejího vzniku, vývoje a zániku kavitační bubliny tzv. implozí. Zvláštní pozornost je věnována popisu kavitačního jevu vyskytujícího se u hydrodynamických čerpadel. V teoretické části se autor dále zabývá obecnými zásadami a dosud použitými přístupy k návrhu induceru. V praktické části diplomové práce je uveden postup a odvození vlastních návrhů válcového induceru. Snahou v práci použitých, nekonvenčních přístupů k návrhu induceru je dosažení konstantního pole tlaku, respektive měrné energie na výstupu z induceru. Dílčí varianty navržené geometrie lopatek induceru jsou podrobeny kontrolnímu výpočtu pomocí CFD.
|
|
|
Hydraulic design and CFD simulation of impeller with integrated inducer
Novosad, Pavel ; Kozák, Jiří (oponent) ; Štefan, David (vedoucí práce)
The main objective of this thesis is the hydraulic design of an oxidizer pump impeller for a rocket engine. The introductory part of the thesis is dedicated to the research of essential terminology and phenomena influencing this design. This is followed by the iterative design of a radial pump, which is however susceptible to cavitation development. Then, the design of the axial stage pump is carried out to increase the radial stage inlet pressure. The design was based on an analytical 2D flow calculation and was subsequently modified using CFD analyses to improve the pump performance, efficiency, and cavitation stability. The final step is to combine the two impellers into one, which due to its more compact dimensions, achieves higher efficiency and is easier to manufacture. For this impeller, assessments are carried out for strength failure, the occurrence of resonance, and susceptibility to cavitation development at low suction pressure.
|
|
|
Hydraulický návrh induceru palivového čerpadla pro raketový motor
Kadlec, Jan ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Štefan, David (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je hydraulický návrh induceru pro danou geometrii čerpadla. První část práce se věnuje rešerši hlavních a důležitých pojmů, ke kterým je ve zbytku práce odkazováno. Následuje část, která se zabývá dvoudimenzionálním 2D návrhem induceru na základě doporučení mnoha odborných zdrojů, kdy hlavním výstupem je matematický popis geometrie induceru, podle něhož je následně vytvořen samotný 3D CAD model. Poslední část se zabývá CFD analýzou induceru a také soustavy čerpadla s inducerem, kdy v této částí jsou určeny hlavní a důležité hydraulické vlastnosti ať už pro samotný inducer, nebo pro danou soustavu. V neposlední řadě jsou zmíněny i možnosti, jak danou geometrii induceru i nadále vylepšit.
|
|
|
Experimentální výzkum kryogenních čerpadel pro raketové pohonné jednotky
Šuráň, David ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Kozák, Jiří (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou čerpání kryogenních (silně podchlazených) látek. Konkrétním cílem práce je rešerše experimentálního výzkumu turbočerpadel pro raketový motory. Jsou popsány jednotlivé testy, jejich cíle, průběhy a výsledky včetně detailního popisu zkušebních tratí. Primárně byla práce zaměřena na čerpání tekutého kyslíku. V průběhu rešerše se však ukázalo, že tekutý kyslík je při testování velmi často nahrazován vodou případně tekutým dusíkem. Jsou uvedeny podmínky, za kterých je možné tyto látky srovnávat. Důvodem této záměny je bezpečnost při manipulaci a úspora finančních nákladů. Hlavními zdroji informací byly technické zprávy vypracované na základě jednotlivých experimentů a vědecké články. Další části práce jsou zaměřeny na teorii hydrodynamiky, popis čerpadel a jejich parametrů, kavitaci, inducery, spalovací cykly raket a kapalná raketová paliva. V závěru práce autor navrhl vlastní testovací trať pro čerpání kryogenních látek.
|
|
|
Návrh induceru před oběžným kolem odstředivého čerpadla
Klusák, Ondřej ; Stejskal, Jiří (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Hlavním cílem diplomové práce je ověření hydraulických návrhů induceru a zjištění jeho vlivu na kavitační vlastnosti čerpadla. Před oběžným kolem odstředivého čerpadla se pro zvýšení sací schopnosti a kavitační odolnosti dává inducer. Jeho úkolem je chránit oběžné kolo před kavitací. V literární části diplomové práce je zpracována problematika kavitace, jejího vzniku, vývoje a zániku kavitační bubliny tzv. implozí. Zvláštní pozornost je věnována popisu kavitačního jevu vyskytujícího se u hydrodynamických čerpadel. V teoretické části se autor dále zabývá obecnými zásadami a dosud použitými přístupy k návrhu induceru. V praktické části diplomové práce je uveden postup a odvození vlastních návrhů válcového induceru. Snahou v práci použitých, nekonvenčních přístupů k návrhu induceru je dosažení konstantního pole tlaku, respektive měrné energie na výstupu z induceru. Dílčí varianty navržené geometrie lopatek induceru jsou podrobeny kontrolnímu výpočtu pomocí CFD.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.