|
|
Aeroelastic instability of differently porous U-profiles in crosswind direction
Hračov, Stanislav ; Macháček, Michael
Flow-induced vibrations of the flexibly mounted slender U-shaped beams allowed to oscillate in the crosswind direction only are studied experimentally in the wind tunnel. All beams are characterized by a cross section having a side ratio of along-wind to across-wind dimension equal to two. The effects of two depths of U profiles and two porosities of their flanges ( 0 % and 75 %) onto a loss of aeroelastic stability are investigated under the smooth flow conditions and for low Scruton numbers. The results indicate almost similar proneness of the non-porous beams to galloping-type oscillations to a rectangular prism with the same side ratio regardless their depth. The onset of across-wind galloping occurred in these cases at wind velocity very close to von-Kármán-vortex-resonance flow speed, even though the critical velocity predicted by the quasisteady theory is much lower. For porous and shallower U profile this asynchronous quenching also takes\nplace. However, the higher flange porosity reduces significantly not only the vortex-shedding effect, but also causes an increase in the onset galloping velocity above the critical speed determined for non-porous profiles. In the case of deeper U-shaped beam, the effect of higher porosity even suppresses the proneness to galloping
|
|
|
CFD simulace vibrací vyvolaných prouděním
Kubíček, Radek ; Vondál, Jiří (oponent) ; Buzík, Jiří (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zaměřuje na vibrace trubky vyvolané prouděním. Jejím hlavním cílem a přínosem je analýza tuhosti trubky při kontaktu dvou trubek a následné užití obdržených hodnot a závislostí pro CFD simulace vybrané geometrie. Práci lze rozdělit do tří částí. První část se věnuje současnému stavu poznání v oblasti vibrací vyvolaných prouděním. Uvádí základní mechanismy vibrací a metody k jejich potlačení. Druhá část se zabývá stanovením tuhosti trubky o zvolené geometrii a to i při vzniku kolize s jinou trubkou. Závěrečná část demonstruje a vyhodnocuje aplikaci získaných charakteristik v CFD simulacích.
|
|
|
Wind tunnel tests for lifetime estimation of bridge and mast cables exposed to vortex induced vibrations
Trush, Arsenii ; Pospíšil, Stanislav ; Kuznetsov, Sergeii
A significant number of TV and radio broadcasting masts in the Czech Republic was built in the 70-80s of the last century. At the moment is an actual issue is the reconstruction and determination of residual life of these structures. Guyed masts and particularly guy ropes have significant dimensions and comparatively low mass and damping with high flexibility. Therefore, aerodynamic and aeroelastic loads, such as vortex induced vibrations, galloping, wind gusts, etc., are key for them. As a tensile construction elements (guy ropes) for guyed masts the traditional open wire spiral strand cables are used. This type of cable has a characteristic helical surface roughness pattern that can act as vortex suppressor, high fatigue endurance, although somewhat lower corrosion resistance comparing to modern locked coil cables with non-circular shaped wires of outer layer and cables with protective polymer coatings. At the same time, on numerous bridges with the above-mentioned modern cable types the fatigue damage to wires in anchorage zones and destruction of protective coatings was detected. Present paper provides results of wind tunnel testing of three models of helical strake cable in order to evaluate separately impact of lay angle and surface roughness factors and reference smooth cylinder model in flow with grid generated turbulence of different intensities. The reduction of the lock-in range of helical strand cables comparing to reference smooth model was observed whereby the greatest impact was an increase of lay angle.
|
|
|
Kontrola tepelného výměníku na vibrace vyvolané prouděním
Mazura, František ; Pernica, Marek (oponent) ; Buzík, Jiří (vedoucí práce)
Předkládaná bakalářská práce je zaměřena na tepelně-hydraulický návrh tepelného výměníku a jeho kontrolu na vibrace vyvolané prouděním. Úvodní část práce popisuje základní rozdělení a funkci tepelných výměníků. Další část seznamuje s tepelně-hydraulickým návrhem aplikovaném v programovacím jazyku Python pomocí Kernovy metody na tepelný výměník s U-trubkovým svazkem. Výstupy tepelně-hydraulického návrhu jsou porovnávány s hodnotami ze softwaru HTRI. Následně je uvedena problematika vibrací vyvolaných prouděním a dále provedena kontrola na tyto vibrace podle normalizovaného standardu TEMA. Na závěr je výměník kontrolován podle grafické metody Poddar & Polley.
|
|
|
Analýza cyklické únavy trubkového svazku vlivem proudění pracovního média
Buzík, Jiří ; Vincour, Dušan (oponent) ; Lukavský, Jiří (oponent) ; Vejvoda, Stanislav (vedoucí práce)
Hlavním cílem dizertační práce je kontrola trubkového svazku na cyklickou únavu způsobenou prouděním pracovního média v mezitrubkovém prostoru. Únava způsobená prouděním je způsobena vibracemi vyvolanými prouděním. Zkoumané vibrace jsou vyvolány vzájemnou interakcí dvou fází (pevné a tekuté). Předkládaná práce je zaměřena především na interakci trubkových svazků s tekutinou. Současná úroveň poznání v této oblasti umožňuje predikovat především únosnost v oblasti statického, resp. kvazi-statického zatížení. Tyto predikce jsou založeny na metodách srovnávající klíčové vibrační veličiny, jako jsou frekvence, amplitudy, případně rychlosti (viz. TEMA [1]). Tímto způsobem je možno rychle a relativně přesně určit výskyt vibrací, není však možné kvantitativně hodnotit vliv těchto vibrací na poškození trubkového svazku a predikovat tak jeho životnost, k čemuž by bylo zapotřebí určit např. teplotní pole a rozložení sil od tekutiny na tomto svazku. Současné metody numerických analýz velmi dobře umožňují řešit tuto problematiku velmi přesně avšak na úkor výpočtového času, výpočetních prostředků a licencí. Přínosem této práce je využití uživatelem definovaných funkcí (UDF) jakožto metody, která umožňuje napodobit interakci tekutiny a struktury v softwaru ANSYS Fluent. Tato práce klade velkou váhu na využití metod současného stavu poznání pro verifikaci a validaci výsledků, pro ověření výše zmíněné metody. Pro verifikaci a validaci výsledků jsou použity například experimentálně naměřené závislosti Reynoldsova a Strouhalova čísla, odporového součinitele nebo např. rozložení tlakového součinitele kolem trubky. Zároveň využívá metodu konečných prvků jakožto nástroje pro napěťově-deformační výpočet klíčové části na trubce, jakou je spoj trubka-trubkovnice. Dalším přínosem této práce je rozšíření grafického návrhu tepelného výměníku dle Poddara a Polleyho [2] o kontrolu na vibrační poškození dle metody popsané v publikaci TEMA [1]. Předkládaná práce upozorňuje na obrovský vliv rychlosti proudících tekutin jak na trubkové, tak mezitrubkové straně pro návrh tepelného výměníku. Jako etalon poškození si autor vybral výměník s označením 104 z publikace Heat Exchanger Tube Vibration Data Bank [3]. U tohoto výměníku bylo prokazatelně zjištěno vibrační poškození vlivem přestřižení trubek o přepážky. V poslední části jsou nastíněny možnosti a limity dalšího pokračování této práce.
|
|
|
Posouzení mostní konstrukce na účinky dynamického zatížení
Součková, Markéta ; Kala, Jiří (oponent) ; Salajka, Vlastislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se věnuje statické a dynamické analýze ocelové obloukové lávky pro pěší. V programu ANSYS 12.1 byl vytvořen výpočtový model konstrukce a následně na něj byla provedena statická a modální analýza. Na základě výsledků modální analýzy bylo na konstrukci aplikováno dynamické zatížení od větru dle norem ČSN EN. Na účinky tohoto zatížení byl uskutečněn výpočet ustálené odezvy při rezonanci pomocí harmonické analýzy dle ČSN~P~EN~1991-2-4. Pro posudek dle ČSN EN 1991-1-4 byla konstrukce zatížení náhradními kvazistatickými silami odpovídajícím zatížením konstrukce větrem a vyhodnocení bylo provedeno pomocí statické analýzy.
|
|
| |
|
|
Statické a dynamické posouzení konstrukce vyhlídkové věže
Valíček, Jan ; Kala, Jiří (oponent) ; Salajka, Vlastislav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá statickou a dynamickou analýzou vyhlídkové věže. Jedná se o dřevěnou rozhledu v obci Bohdaneč. Pro dynamickou analýzu byl vytvořen podrobný výpočtový model v programu ANSYS. Statická analýza byla provedena v programu Scia Engineer. Oba programy využívají metodu konečných prvků. Pozornost byla věnována zatížení větrem dle Eurokódu 1, zatížení námrazou, výpočtu dynamického součinitele a odezvě na odtrhávání vírů. Práce obsahuje také posouzení vybraných částí konstrukce dle Eurokódů.
|
|
|
Dynamická analýza válcových komínů stojících za sebou
Harazim, Petr ; Kanický, Viktor (oponent) ; Salajka, Vlastislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá odezvou ocelové konstrukce komína na zatížení větrem. V souladu s dostupnou výkresovou dokumentací byl sestaven podrobný výpočtový model s využitím metody konečných prvků. Nově realizovaná kolona byla postavena již vedle stávajícího komína, tudíž se dá předpokládat, že se tyto stavby budou navzájem ovlivňovat. V práci je podrobně zpracována problematika aerodynamické a aeroelastické stability staršího ocelového komína s využitím programu ANSYS CFX. Zejména jevy odtrhávání vírů v rezonanci s vlastní frekvencí kmitu konstrukce. Zhodnocení stavby obsahuje posouzení pevnosti a výchylek konstrukce. Výpočty jsou zpracovány v souladu s platnými normativy ČSN EN.
|
|
|
Analýza účinků zatížení větrem na stavební konstrukce
Štěrba, Martin ; Kala, Jiří (oponent) ; Hradil, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá analýzou účinků zatížení větrem na stavební konstrukce. V rámci práce je řešeno numerické modelování obtékání tuhých válcových těles při vysokých Reynoldsových číslech. K simulacím byl použit výpočetní software ANSYS CFX. Výstupem práce jsou průběhy Strouhalova čísla a průběhy součinitelů odporu a vztlaku v závislosti na Reynoldsově čísle.
|
host ::
RSS.