|
|
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.
|
|
| |
|
|
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.
|
|
|
Vlastní tvary vírového proudění
Jízdný, Martin ; Pochylý, František (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem dynamiky vírového proudění. Vírové proudění se v hydraulických strojích vyskytuje poměrně často (např. vírový cop v sací troubě vodní turbíny) a mnohdy negativně ovlivňuje jejich provoz. Dostatečná znalost tohoto charakteristického proudění je proto nezbytným předpokladem pro zdokonalení hydraulických strojů. Teoretická část práce je z velké části zaměřena na popis nestabilit proudění a jejich projevů s důrazem na Kármánovu vírovou stezku a vírový cop. V další části práce jsou na tato dvě zmíněná nestacionární proudění aplikovány dvě metody, které umožňují identifikovat jejich určité dynamické vlastnosti. První metodou je Fourierova transformace, pomocí které je možné určit vlastní frekvence nestacionárního proudění. Druhou metodou je tzv. vlastní ortogonální dekompozice (POD), která umožňuje identifikovat vlastní tvary daného proudění v rovině nebo prostoru. Metoda vlastní ortogonální dekompozice je v této práci použita pro nalezení rovinných vlastních tvarů Kármánovy vírové stezky a prostorových vlastních tvarů vírového copu.
|
|
|
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.
|
|
| |
|
|
Řešení proudění a vznik vírových struktur za samostatně stojícím pilířem
Pluskal, Tomáš ; Pochylý, František (oponent) ; Fialová, Simona (vedoucí práce)
Nestabilita proudění a vznik vírů při obtékání samostatně stojících pilířů je již dlouhodobě řešená problematika. Ve většině inženýrských problémů se jejich vliv snažíme minimalizovat. Některé novější aplikace ovšem vyžadují jejich maximalizaci. Tato diplomová, se zabývá studií těchto vlivů na lampu veřejného osvětlení pomocí počítačového modelování v programu Ansys Fluent a jejich využití k výrobě elektrické energie. Takto získané informace jsou pak využity pro návrh vibračního generátoru, který slouží pro transformaci energie mechanického kmitání na energii elektrickou.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.