|
|
Využití hydrodynamické kavitace pro čištění vody
Balko, Marek ; Kozák, Jiří (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Bakalářská práce se věnuje zkoumání vlastností kavitace s důrazem na kavitaci hydrodynamickou a jejímu využití pro odstraňování nežádoucích a špatně odbouratelných chemických sloučenin z vody. Díky vysokým teplotám a tlakům přítomným u zániku kavitačních bublin dochází k rozkladu vody na vysoce reaktivní hydroxylové radikály, které jsou schopny rozložit i špatně odbouratelné sloučeniny. Tento jev může být nadále posílen využitím pokročilých oxidačních procesů, v anglické literatuře nazývaných advanced oxidation process – AOP. Experimentální část práce je zaměřena na zkoumání schopnosti hydrodynamické kavitace odbourávat konkrétní chemickou látku z vody – estrogen.
|
|
| |
|
|
Využití akustické emise při sledování hydraulických strojů
Závorka, Dalibor ; Pochylý, František (oponent) ; Habán, Vladimír (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je objasnit moţnosti vyuţití akustické emise jako diagnostického nástroje pro pouţití u hydraulických strojů. Zejména při odhalování výskytu trhlin v součástech stroje, a to za předpokladu změny v akustickém projevu části za provozu. Toto objasnění je postaveno na sérii jednoduchých měřených experimentů, které jsou zaloţeny na sledování projevu šroubu umístěného do proudu kapaliny v trubici, přičemţ je dotaţen vůči vnitřní stěně potrubí patřičným utahovacím momentem. Tímto předepnutím je simulována trhlina v tělese. Velké předepnutí má simulovat malou nebo ţádnou trhlinu, a naopak malé, nebo ţádné předepnutí představuje trhlinu velkou. Experimenty jsou měřeny pomocí skupiny snímačů tlaku a zrychlení a jejich vyhodnocení je provedeno pomocí programu vytvořeného v softwaru MATLAB. Výstupy programu jsou grafy efektivních hodnot z celého záznamu měření rozdělené na jednotlivé frekvence spektra a grafy poměrných vzrůstů. Tyto grafy porovnávají spektra jednotlivých konfigurací pro posouzení projevu změn jednotlivých parametrů.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Hydraulické charakteristiky proudění v kavitačních tryskách
Gríger, Milan ; Habán, Vladimír (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Hlavním cílem diplomové práce bylo zjištění hydraulických charakteristik pro několik druhů kavitačních trysek, vliv rotace kapaliny na tyto hydraulické charakteristiky a vizualizace kavitujícího proudění. Diplomová práce je rozdělena do dvou částí, teoretické a praktické. V teoretické části se práce zabývá objasněním problematiky kavitace- jejím vznikem, vývojem a zánikem. Do této části spadá také vysvětlení vířivého proudění, kde jsou uvedeny základní modely vírů. Praktická část diplomové práce byla provedena formou experimentu. Cílem experimentu bylo zjištění hydraulických charakteristik trysek s následným porovnáním. Experimentální část byla zpracována pomocí vizualizace s následným vyhodnocením v programech Microsoft Excel 2007 a Parametr.
|
|
| |
|
| |
|
|
Cavitation in microfluidics
Holub, Martin ; Kozák, Jiří (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Microfluidics has recently gained attention of numerous research groups. Its applications are manifold and could potentially bring about significant advances in several fields including healthcare, battery energy storage and high-performance computing. The thesis “Cavitation in Microfluidics” deals with cavitation at the microscale level. Its relevance to the up-to-date research is emphasized by recent studies which show that various aspects of cavitating flows observed at microscale often differ from their macroscale counterparts. Better understanding of this phenomenon can be directed towards addressing crucial challenges of microfluidics including fluid mixing and pumping. Cell stretching and lysis, chemical catalysis and targeted drug delivery count among other possible applications. The first part of this work deals in turn with fluid mechanics and chemistry fundamentals of cavitation. This is followed by concise overview of its conventional as well as microscale applications. Finally, numerical flow simulations of cavitating flow in two distinct domains are presented together with results analysis and validation. The results include distribution of phases, report on areas of recirculation and influence of changing cavitation number on flow variables. Based on this, an experiment enabling accurate investigation of flow characteristics is proposed. This will enable to draw parallels between the experimental and numerical investigations and allow for evaluation of the suitability of laminar model. This thesis lays foundation for future work on the topic planned at Brno University of Technology, hence recommendations for prospective endeavors are included.
|
host ::
RSS.