|
|
Quality of fuel atomization from small pressure-swirl atomizers
Malý, Milan ; Broukal, Jakub (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
Tato bakalářská práce se zabývá měřením charakteristik spreje z tlakové vířívé trysky za použití fázového doplerovského analyzátoru. Cílem měření bylo stanovit a porovnat charakteristiky spreje za použití různých kapalin a různých režimů tlaků a rozhodnout, jestli je možné nahradit kerosin biopalivy z pohledu kvality atomizace. Teoretická část se zabývá základy rozpadu kapalin z tlakových vířivých trysek a principy laserové anemometrie. Experimentální část popisuje testovací trať, provozní podmínky a nastavení experimentu. Výsledy obsahují vizualizaci spreje, velikostní rozložení kapek uvnitř spreje, profily rychlosti a Sautrova středního průměru za použití různých provozních podmínek jako je různá vzdálenost od trysky, rozdílný vstupní tlak a různé kapaliny.
|
|
|
Measurement of spray characteristics using optical measurement methods
Ďurdina, Lukáš ; Otáhal, Jan (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
Diplomová práce se zabývá měřením charakteristik sprejů dvou tlakových vířivých trysek pro spalovací komoru malého turbínového motoru na zkušebním stavu za studena pomocí metod Particle Image Velocimetry (PIV) a fázové Dopplerovské anemometrie (PDA). Cílem měření bylo stanovit a porovnat charakteristiky sprejů obou trysek. Výsledky měření mají objasnit rozdílnost chování trysek za provozu a možný dopad na proces spalování. Úvodní teoretická část pojednává o základních fyzikálních principech atomizace kapalin, konstrukci a oblasti uplatnění tlakových vířivých trysek a o principech laserových diagnostických metod použitých při experimentálním měření. Nasledující část popisuje návrh a montáž zkušební trati a dalších zařízení navržených pro experimentální měření v této práci. Experimentální část se zabývá nastavením parametrů měřícího systému a zpracováním dat. Výsledky měření zahrnují vektorová rychlostní pole, axiální rychlostní profily a distribuce velikosti kapek pro různé provozní podmínky obou trysek.
|
|
|
Influence of operational conditions on spray characteristics of twin-fluid atomizers
Zaremba, Matouš ; Lízal, František (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
This master’s thesis deals with measurement of spray characteristics of Effervescent atomizers intended for burning waste and heavy fuels. Atomizers were tested on cold test bench by means of Phase Doppler Anemometry. Spray characteristics were evaluated for many different regimes of pressure, temperature and Gas to liquid ratio. The aim of this measurement is to compare flow regimes and their influence on the quality of spray characteristics. The theoretical part describes basic fundamental principles of liquid atomization, effervescent atomization and principles of laser diagnostic methods. The practical part is engaged with improvements in test bench and setting up and optimization of the laser measuring system. Results contain visualization of spray, velocity profiles and drop size distribution in various operating flow regimes of the jet.
|
|
|
EFFECT OF FLOW PARAMETERS OF WATER AND AIR ATOMIZED SPRAYS ON COOLING INTENSITY OF HOT SURFACES
Boháček, Jan ; Střasák,, Pavel (referee) ; Rudolf, Pavel (referee) ; Horský, Jaroslav (advisor)
Práce komplexně popisuje vodní a vodovzdušné chlazení pomocí metod CFD (Computational Fluid Dynamics) konkrétně s využitím software ANSYS FLUENT. Skládá se ze dvou hlavních částí, z nichž první se zabývá numerickým popisem jediné vodní kapky a druhá popisem směsí kapek představující paprsek válcové a ploché trysky. Je založena převážně na vícefázových modelech proudění a vlastních uživatelsky definovaných funkcí (User Defined Functions, UDF) představujících stěžejní část práce. Uvedené výpočtové modely jsou ve většině případů verifikovány pomocí experimentálních dat nebo jiných numerických modelů. V první části práce jsou teoreticky postupně rozebrány všechny tři použité vícefázové modely proudění. První z nich, Volume Of Fluid model (VOF), byl použit pro modelování jediné kapky (mikromodel). Zatímco zbývající dva, Euler-Euler model a Euler-Lagrange model, byly aplikovány v modelu celého paprsku trysky (makromodel). Mikromodel popisuje dynamiku volného pádu vodní kapky. Pro malé průměry kapek (~100µm) standardní model povrchového napětí (Continuum Surface Force, CSF) způsoboval tzv. parazitní proudy. Z toho důvodu je v práci rozebrána problematika výpočtu normál, křivostí volných povrchů a povrchového napětí jako zdroje objemových sil v pohybových rovnicích. Makromodel se zabývá studiem dynamiky celého paprsku tj. oblastí od ústí trysky po dopad na horký povrch, bere v úvahu kompletní geometrii, tzn. např. podpůrné válečky, bramu, spodní část krystalizátoru apod. V práci je rozebrána 2D simulace dopadu paprsku válcové trysky pomocí VOF modelu Euler-Lagrange modelu na horký povrch. Pro případ s VOF modelem byl navržen model blánového varu. Euler-Euler model a Euler-Lagrange model byly využity pro simulaci paprsku ploché trysky horizontálně ostřikující horkou bramu přímo pod krystalizátorem nad první řadou válečků. Pro Euler-Euler model byl navržen model sekundárního rozpadu paprsku založený na teorii nejstabilnější vlnové délky (Blob jet model). Jelikož diskrétní Lagrangeovy částice tvořily v určitých místech spíše kontinuální fázi, byl navržen a otestován model pro konverzi těchto částic do VOF.
|
|
|
Experimental study of spray characteristics and functionality of small pressure-swirl atomizers
Malý, Milan ; Lízal, František (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
Diplomová práce se zabývá experimentální studií vlastností spreje z několika malých tlakových vířivých trysek používaných ve spalovacích komorách proudových motorů. Po desetiletí byla snaha zlepšit jejich rozprašovací charakteristiky a stále jsou možnosti, které nebyly téměř prozkoumány. Výzkum byl proveden za použití různých geometrií jednotlivých dílů trysky za účelem zjištění jejich vlivu na sprej. Byl použit různý počet vstupních portů (2, 3 a 4), různé vířivé komůrky (kulová, kuželová, konvexní, nízká kuželová) a rozdílné návrhy obtokového otvoru (osové, mimosové). Důraz byl kladen na posouzení stability spreje, kde pulzující sprej negativně ovlivňuje provozní charakteristiky spalovací komory. Vlastnosti spreje byly proměřeny fázovým dopplerovským analyzátorem, cirkulární homogenita byla hodnocena mechanickým paternátorem a rozpad kapaliny byl vizualizován pomocí jednoduchého laserového stínografu.
|
|
| |
|
|
Experimental study of spray characteristics and functionality of small pressure-swirl atomizers
Malý, Milan ; Lízal, František (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
Diplomová práce se zabývá experimentální studií vlastností spreje z několika malých tlakových vířivých trysek používaných ve spalovacích komorách proudových motorů. Po desetiletí byla snaha zlepšit jejich rozprašovací charakteristiky a stále jsou možnosti, které nebyly téměř prozkoumány. Výzkum byl proveden za použití různých geometrií jednotlivých dílů trysky za účelem zjištění jejich vlivu na sprej. Byl použit různý počet vstupních portů (2, 3 a 4), různé vířivé komůrky (kulová, kuželová, konvexní, nízká kuželová) a rozdílné návrhy obtokového otvoru (osové, mimosové). Důraz byl kladen na posouzení stability spreje, kde pulzující sprej negativně ovlivňuje provozní charakteristiky spalovací komory. Vlastnosti spreje byly proměřeny fázovým dopplerovským analyzátorem, cirkulární homogenita byla hodnocena mechanickým paternátorem a rozpad kapaliny byl vizualizován pomocí jednoduchého laserového stínografu.
|
|
|
EFFECT OF FLOW PARAMETERS OF WATER AND AIR ATOMIZED SPRAYS ON COOLING INTENSITY OF HOT SURFACES
Boháček, Jan ; Střasák,, Pavel (referee) ; Rudolf, Pavel (referee) ; Horský, Jaroslav (advisor)
Práce komplexně popisuje vodní a vodovzdušné chlazení pomocí metod CFD (Computational Fluid Dynamics) konkrétně s využitím software ANSYS FLUENT. Skládá se ze dvou hlavních částí, z nichž první se zabývá numerickým popisem jediné vodní kapky a druhá popisem směsí kapek představující paprsek válcové a ploché trysky. Je založena převážně na vícefázových modelech proudění a vlastních uživatelsky definovaných funkcí (User Defined Functions, UDF) představujících stěžejní část práce. Uvedené výpočtové modely jsou ve většině případů verifikovány pomocí experimentálních dat nebo jiných numerických modelů. V první části práce jsou teoreticky postupně rozebrány všechny tři použité vícefázové modely proudění. První z nich, Volume Of Fluid model (VOF), byl použit pro modelování jediné kapky (mikromodel). Zatímco zbývající dva, Euler-Euler model a Euler-Lagrange model, byly aplikovány v modelu celého paprsku trysky (makromodel). Mikromodel popisuje dynamiku volného pádu vodní kapky. Pro malé průměry kapek (~100µm) standardní model povrchového napětí (Continuum Surface Force, CSF) způsoboval tzv. parazitní proudy. Z toho důvodu je v práci rozebrána problematika výpočtu normál, křivostí volných povrchů a povrchového napětí jako zdroje objemových sil v pohybových rovnicích. Makromodel se zabývá studiem dynamiky celého paprsku tj. oblastí od ústí trysky po dopad na horký povrch, bere v úvahu kompletní geometrii, tzn. např. podpůrné válečky, bramu, spodní část krystalizátoru apod. V práci je rozebrána 2D simulace dopadu paprsku válcové trysky pomocí VOF modelu Euler-Lagrange modelu na horký povrch. Pro případ s VOF modelem byl navržen model blánového varu. Euler-Euler model a Euler-Lagrange model byly využity pro simulaci paprsku ploché trysky horizontálně ostřikující horkou bramu přímo pod krystalizátorem nad první řadou válečků. Pro Euler-Euler model byl navržen model sekundárního rozpadu paprsku založený na teorii nejstabilnější vlnové délky (Blob jet model). Jelikož diskrétní Lagrangeovy částice tvořily v určitých místech spíše kontinuální fázi, byl navržen a otestován model pro konverzi těchto částic do VOF.
|
|
|
Influence of operational conditions on spray characteristics of twin-fluid atomizers
Zaremba, Matouš ; Lízal, František (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
This master’s thesis deals with measurement of spray characteristics of Effervescent atomizers intended for burning waste and heavy fuels. Atomizers were tested on cold test bench by means of Phase Doppler Anemometry. Spray characteristics were evaluated for many different regimes of pressure, temperature and Gas to liquid ratio. The aim of this measurement is to compare flow regimes and their influence on the quality of spray characteristics. The theoretical part describes basic fundamental principles of liquid atomization, effervescent atomization and principles of laser diagnostic methods. The practical part is engaged with improvements in test bench and setting up and optimization of the laser measuring system. Results contain visualization of spray, velocity profiles and drop size distribution in various operating flow regimes of the jet.
|
|
|
Measurement of spray characteristics using optical measurement methods
Ďurdina, Lukáš ; Otáhal, Jan (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
Diplomová práce se zabývá měřením charakteristik sprejů dvou tlakových vířivých trysek pro spalovací komoru malého turbínového motoru na zkušebním stavu za studena pomocí metod Particle Image Velocimetry (PIV) a fázové Dopplerovské anemometrie (PDA). Cílem měření bylo stanovit a porovnat charakteristiky sprejů obou trysek. Výsledky měření mají objasnit rozdílnost chování trysek za provozu a možný dopad na proces spalování. Úvodní teoretická část pojednává o základních fyzikálních principech atomizace kapalin, konstrukci a oblasti uplatnění tlakových vířivých trysek a o principech laserových diagnostických metod použitých při experimentálním měření. Nasledující část popisuje návrh a montáž zkušební trati a dalších zařízení navržených pro experimentální měření v této práci. Experimentální část se zabývá nastavením parametrů měřícího systému a zpracováním dat. Výsledky měření zahrnují vektorová rychlostní pole, axiální rychlostní profily a distribuce velikosti kapek pro různé provozní podmínky obou trysek.
|
guest ::
