|
|
Napěťově-deformační analýza hřídele míchadla s využitím modelování interakce s proudící tekutinou
Zifčáková, Barbora ; Vondál, Jiří (oponent) ; Juřena, Tomáš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá numerickými simulacemi FSI (Fluid Structure Interaction) s použitím softwarů ANSYS Fluent a ANSYS Mechanical. Účelem je vyhodnotit interakci proudící tekutiny s míchadlem v zařízení na propírání vaječných skořápek, jehož hřídel se během provozu zdeformovala. Transientní CFD výpočty zahrnují jednofázové i vícefázové proudění, pro vyšetření vlivu tekutiny na míchadlo je využito jednocestné FSI analýzy. Vyhodnoceny jsou jednak dynamické jevy v kvazi ustáleném stavu systému, tedy při zařízení v plném provozu, jednak při rozjezdu zařízení. Výpočty ukázaly, že vliv sekundární fáze na míchadlo a dynamiku procesu při plném provozu lze považovat za zanedbatelný, zařízení je nejvíce namáháno při rozběhu. V závěru práce jsou rozebrány možné příčiny deformace hřídele a nastíněny možnosti k dalším simulačním výpočtům.
|
|
|
Modelování vtokových vírů
Galuška, Jiří ; Kozák, Jiří (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
V diplomové práci jsou shrnuty základní pravidla návrhu čerpacích jímek. Dále byly rozebrány matematické modely vírů a metody k jejich určování a vizualizaci. Následně se autor zaměřil na numerické modelování pomocí CFD metod. Jsou zde rozebrány základní poznatky o jednofázovém a dvoufázovém modelování pomocí metody Volume of Fluid s aplikací na hladinové víry v programu OpenFOAM a ANSYS Fluent. Dále se autor v práci zaměřuje na rešerši vhodných turbulentních modelů a porovnání jejich výsledků na jednoduchém verifikačním příkladu. V práci byla úspěšně verifikována jednofázová metoda na určování délky vzduchového jádra hladinového víru. Na stejném příkladu byla verifikována i dvoufázová simulace v programu OpenFOAM a ANSYS Fluent. Výsledky obou řešičů a metod byly mezi sebou porovnány. Dosažené poznatky byly použity k návrhu experimentální nádrže s geometrii podobnou průmyslovým čerpacím jímkám. Byla vytvořena mapa výskytů hladinových vírů pro různé provozní body. Jeden provozní bod s výskytem vírů byl přepočítán jednofázovou a dvoufázovou metodou. Bylo dosaženo pouze částečné shody experimentu s numerickým modelem.
|
|
|
Simulations of Photobioreactors from Hydrodynamics and Mass Transfer Point of View
Rebej, Miroslav ; Turek, Vojtěch (oponent) ; Jördening, Alexandra (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Simulations of photobioreactors with microalgae-specific cultures is a field that connects microbiology with the multiphase fluid dynamics. With microalgae cultivation, it is necessary to account various phenomena, e.g., multiphase hydrodynamics with water, CO2 bubbles and microalgae, multiphase species mass transfer, radiation transport, light attenuation, growth and culmination of microalgae and their effect on fluid properties. Computational model presented in this doctoral dissertation thesis links multiphase hydrodynamic model and the species mass transfer model. In the thesis, there is an overview of applicable computational models for the given types of photobioreactors. The multiphase hydrodynamic model and the species mass transfer model then draw from this overview. Next, the accuracy of these sub-models was compared with laboratory experiments. As a result, the developed computational model of the photobioreactor can be further extended with other sub-models, i.e., the irradiation model and the biomass growth model.
|
|
|
Přenos tepla při kondenzaci vodní páry na válcové stěně
Horká, Lucie ; Bašta,, Jiří (oponent) ; Kabele,, Karel (oponent) ; Hirš, Jiří (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřena na přenos tepla při kondenzaci vodní páry na válcové stěně. Tento fyzikální jev kondenzace vodní páry je vědecky zkoumán a publikován v předních vědeckých časopisech již více než 100 let. Hlavním cílem disertační práce je výzkum kondenzace vodní páry omezený pouze na válcovou stěnu. Výsledkem disertační práce je teoreticko-experimentální stanovení součinitele přestupu tepla při kondenzaci vodní páry na válcové stěně, což je v technické praxi základní parametr pro návrh všech tepelných zařízení využívající kondenzační teplo vodní páry.
|
|
|
Napěťově-deformační analýza hřídele míchadla s využitím modelování interakce s proudící tekutinou
Zifčáková, Barbora ; Vondál, Jiří (oponent) ; Juřena, Tomáš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá numerickými simulacemi FSI (Fluid Structure Interaction) s použitím softwarů ANSYS Fluent a ANSYS Mechanical. Účelem je vyhodnotit interakci proudící tekutiny s míchadlem v zařízení na propírání vaječných skořápek, jehož hřídel se během provozu zdeformovala. Transientní CFD výpočty zahrnují jednofázové i vícefázové proudění, pro vyšetření vlivu tekutiny na míchadlo je využito jednocestné FSI analýzy. Vyhodnoceny jsou jednak dynamické jevy v kvazi ustáleném stavu systému, tedy při zařízení v plném provozu, jednak při rozjezdu zařízení. Výpočty ukázaly, že vliv sekundární fáze na míchadlo a dynamiku procesu při plném provozu lze považovat za zanedbatelný, zařízení je nejvíce namáháno při rozběhu. V závěru práce jsou rozebrány možné příčiny deformace hřídele a nastíněny možnosti k dalším simulačním výpočtům.
|
|
|
Diffuse interface models in theory of interacting continua
Řehoř, Martin ; Průša, Vít (vedoucí práce) ; Garcke, Harald (oponent) ; Rohde, Christian (oponent)
V předložené práci se věnujeme studiu fyzikálních systémů sestávajících ale- spoň ze dvou nemísitelných tekutin, kde každá z nich vyplňuje jinou část pro- storu a tvoří takzvanou fázi. S prouděním vícefázových tekutin se často setkáváme v průmyslových aplikacích, což přirozeným způsobem zvyšuje poptávku po nume- rických simulacích tohoto fyzikálního jevu. Výzkum prováděný v rámci předložené práce je motivován snahou modelovat proces výroby plochého plaveného skla. Studované systémy jsou matematicky popsány pomocí takzvaných modelů s ne- ostrým rozhraním, přičemž práci samotnou lze tematicky rozdělit do dvou částí. Ve fyzikálně zaměřené části práce nejprve odvodíme standardní modely s ne- ostrým rozhraním a jejich zobecněné varianty. Zvolený postup se opírá o pojem vícesložkového kontinua a jeho důkladnou termodynamickou analýzu. Důležitou součástí odvození je kritické posouzení předpokladů, které svou podstatou ve- dou k odlišným modelům pro daný systém. Námi nově zformulovaná třída mo- delů typu Cahn-Hilliard-Navier-Stokes-Fourier (CHNSF) je využitelná při mo- delování neizotermálních procesů. Modely spadající do této třídy popisují směs separabilních, tepelně vodivých...
|
|
|
Modelování vtokových vírů
Galuška, Jiří ; Kozák, Jiří (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
V diplomové práci jsou shrnuty základní pravidla návrhu čerpacích jímek. Dále byly rozebrány matematické modely vírů a metody k jejich určování a vizualizaci. Následně se autor zaměřil na numerické modelování pomocí CFD metod. Jsou zde rozebrány základní poznatky o jednofázovém a dvoufázovém modelování pomocí metody Volume of Fluid s aplikací na hladinové víry v programu OpenFOAM a ANSYS Fluent. Dále se autor v práci zaměřuje na rešerši vhodných turbulentních modelů a porovnání jejich výsledků na jednoduchém verifikačním příkladu. V práci byla úspěšně verifikována jednofázová metoda na určování délky vzduchového jádra hladinového víru. Na stejném příkladu byla verifikována i dvoufázová simulace v programu OpenFOAM a ANSYS Fluent. Výsledky obou řešičů a metod byly mezi sebou porovnány. Dosažené poznatky byly použity k návrhu experimentální nádrže s geometrii podobnou průmyslovým čerpacím jímkám. Byla vytvořena mapa výskytů hladinových vírů pro různé provozní body. Jeden provozní bod s výskytem vírů byl přepočítán jednofázovou a dvoufázovou metodou. Bylo dosaženo pouze částečné shody experimentu s numerickým modelem.
|
host ::
RSS.