Search

Cílem této diplomové práce je navrhnout peristaltické čerpadlo pro hemodialýzu s ohledem na minimalizaci tlakových pulzací. Pomocí analytické analýzy je navržen nový koncept redukce tlakových pulzací, který využívá zrychlení k navýšení tlaku v prostoru mezi válečky. Fungování peristaltického čerpadla je simulováno pomocí programu Ansys Fluent pro získání lepší představy o proudění v čerpadle. Souběžně s návrhem nového konceptu bylo navrženo více tradiční čerpadlo, které bylo následně vyrobeno a experimentálně odzkoušeno. Data získaná z experimentu mohou být dále použita pro nový koncept., The purpose of this thesis is to design peristaltic pump for a hemodialysis unit, with emphasis on minimization of pressure pulses. Through analytical analysis, a new concept for reduction of pressure pulses, that uses acceleration to increase pressure in volume between rollers, is devised. The operation of peristaltic pump is simulated via Ansys Fluent to get a better understanding of the flow inside the pump. Parallel to the new concept, a more traditional pump is designed, manufactured and experimentally tested to obtain information that can be used for the new concept.

Vakuování je velmi pomalý, energeticky a technologicky náročný proces. Uzavření ventilu je naopak velmi snadný a rychlý proces, který v potrubí s proudící tekutinou vyvolá ráz, který může vyvolat přetlak, nebo naopak podtlak. Cílem této práce je zjištění, jestli je možné vakuum pomocí rázu vytvořit. K tomu účelu byl vytvořen 1D model stlačitelného proudění a rázů v plynu v přímém potrubí. Následuje proměření účinků rázů v plynech v laboratoři a jejich zhodnocení. Dále je posouzen potenciál, který rázové vakuování nabízí., Creation of vacuum is very slow, energetically and technologicaly demanding process. Closing of valve is very simple and fast process which produces pressure surges when moving cylinder of fluid is stopped. The goal of this thesis is to find out, if it is possible to combine these processes. To reach this goal, 1D model of compressible gas flow and pressure surges in direct pipeline was made. Then follows experimental measurement evaluation and assessment of potential that the technology offers.

Hlavným zameraním tejto práce je návrh peristaltického čerpadla, a jeho následné zhotovenie pomocou 3D tlačiarne. Návrh vychádzal z podrobnej štúdie konštrukčných riešení peristaltických čerpadiel zameraných najme na aplikáciu v biomechanike, pričom k tomuto návrhu bol navrhnutý experiment pre lepšiu predstavu momentu, potrebného k správnemu fungovaniu čerpadla. Z tohto návrhu bol vyrobený prototyp, ktorého výsledky experimentov priniesli nový pohľad na ďalšie návrhy peristaltických čerpadiel vyrobených 3D tlačiarňou., The focus of this thesis is the design of a peristaltic pump and its subsequent manufacturing using 3D printer. The design was based on a detailed study of constructions of peristaltic pumps focused mainly on applications in biomechanics, from which was proposed an experiment for better understanding the torque required for the pump to operate properly. From this design a prototype was made, the results of experiments brought a new perspective on other designs of peristaltic pumps made by a 3D printer.

Tato diplomová práce se zabývá simulací vírové struktury, vznikající v sací troubě Francisovy turbíny, a to při pod-optimálním průtoku. Hlavním cílem je dosáhnout co možná nejpřesnějších výsledků z výpočtů, pomocí studentské licence softwaru Ansys Fluent. Výsledky z výpočtů jsou následně porovnány s experimentem provedeným v rámci projektem Francis-99. Jedná se zejména o porovnání dynamických vlastností vírového copu – amplituda a frekvence tlakových pulzací. Dále pak porovnání časově středních rychlostních profilů. V této práci jsem využil modelová data poskytnutá od NTNU – Norskou Univerzitou Vědy a Techniky, pod sérií workshopů Francis-99., This master's thesis deals with simulation of vortex structure which is created in the draft tube of Francis turbine, at part load flow conditions. The main objective is to get the most accurate results from the calculations, using the student license of Ansys Fluent 19.1. The results from the calculations are compared with the experiment under the Francis-99 project. Mainlly in terms of dynamic properties of vortex rope – aplitude and frequency of pressure pulsations. Additionaly the time-averaged velocity profiles are compared. I used the test-case provided by NTNU – Norwegian University of Science and Technology under the Francis-99 workshop series.

Hlavným zameraním tejto práce je návrh peristaltického čerpadla, a jeho následné zhotovenie pomocou 3D tlačiarne. Návrh vychádzal z podrobnej štúdie konštrukčných riešení peristaltických čerpadiel zameraných najme na aplikáciu v biomechanike, pričom k tomuto návrhu bol navrhnutý experiment pre lepšiu predstavu momentu, potrebného k správnemu fungovaniu čerpadla. Z tohto návrhu bol vyrobený prototyp, ktorého výsledky experimentov priniesli nový pohľad na ďalšie návrhy peristaltických čerpadiel vyrobených 3D tlačiarňou., The focus of this thesis is the design of a peristaltic pump and its subsequent manufacturing using 3D printer. The design was based on a detailed study of constructions of peristaltic pumps focused mainly on applications in biomechanics, from which was proposed an experiment for better understanding the torque required for the pump to operate properly. From this design a prototype was made, the results of experiments brought a new perspective on other designs of peristaltic pumps made by a 3D printer.

Cílem této diplomové práce je navrhnout peristaltické čerpadlo pro hemodialýzu s ohledem na minimalizaci tlakových pulzací. Pomocí analytické analýzy je navržen nový koncept redukce tlakových pulzací, který využívá zrychlení k navýšení tlaku v prostoru mezi válečky. Fungování peristaltického čerpadla je simulováno pomocí programu Ansys Fluent pro získání lepší představy o proudění v čerpadle. Souběžně s návrhem nového konceptu bylo navrženo více tradiční čerpadlo, které bylo následně vyrobeno a experimentálně odzkoušeno. Data získaná z experimentu mohou být dále použita pro nový koncept., The purpose of this thesis is to design peristaltic pump for a hemodialysis unit, with emphasis on minimization of pressure pulses. Through analytical analysis, a new concept for reduction of pressure pulses, that uses acceleration to increase pressure in volume between rollers, is devised. The operation of peristaltic pump is simulated via Ansys Fluent to get a better understanding of the flow inside the pump. Parallel to the new concept, a more traditional pump is designed, manufactured and experimentally tested to obtain information that can be used for the new concept.

Předmětem této diplomové práce je dynamická analýza jevů probíhajících v tenké válcové oblasti, tj. ve spáře, kterou proudí kapalina o daných parametrech. Skrze zavedená zjednodušení se dostává k problematice vlastního a vynuceného kmitání a to jak pro podélné kmitání v trubici, tak pro oblast vyrovnávacího pístu. Popisovaná metoda uplatňuje k rozboru separaci proměnných u tlakové funkce. Rychlostní funkce je odvozena na základě již známého rozložení tlakového pole pomocí rovnice silové rovnováhy (Navier-Stokes)., The subject of this diploma thesis is a dynamic analysis of phenomena occurring in the thin cylindrical region, ie in a gab, which flows liquid by the given parameters. Through the simplifications introduced, it comes to the problem of structural and forced vibration for both the horizontal pulsation in a tube and the area of a compensating piston. The described method uses the separation of variables for pressure function. The speed function is derived from the already known pressure field distribution using the Navier-Stokes equation.

Vakuování je velmi pomalý, energeticky a technologicky náročný proces. Uzavření ventilu je naopak velmi snadný a rychlý proces, který v potrubí s proudící tekutinou vyvolá ráz, který může vyvolat přetlak, nebo naopak podtlak. Cílem této práce je zjištění, jestli je možné vakuum pomocí rázu vytvořit. K tomu účelu byl vytvořen 1D model stlačitelného proudění a rázů v plynu v přímém potrubí. Následuje proměření účinků rázů v plynech v laboratoři a jejich zhodnocení. Dále je posouzen potenciál, který rázové vakuování nabízí., Creation of vacuum is very slow, energetically and technologicaly demanding process. Closing of valve is very simple and fast process which produces pressure surges when moving cylinder of fluid is stopped. The goal of this thesis is to find out, if it is possible to combine these processes. To reach this goal, 1D model of compressible gas flow and pressure surges in direct pipeline was made. Then follows experimental measurement evaluation and assessment of potential that the technology offers.

Tato diplomová práce se zabývá simulací vírové struktury, vznikající v sací troubě Francisovy turbíny, a to při pod-optimálním průtoku. Hlavním cílem je dosáhnout co možná nejpřesnějších výsledků z výpočtů, pomocí studentské licence softwaru Ansys Fluent. Výsledky z výpočtů jsou následně porovnány s experimentem provedeným v rámci projektem Francis-99. Jedná se zejména o porovnání dynamických vlastností vírového copu – amplituda a frekvence tlakových pulzací. Dále pak porovnání časově středních rychlostních profilů. V této práci jsem využil modelová data poskytnutá od NTNU – Norskou Univerzitou Vědy a Techniky, pod sérií workshopů Francis-99., This master's thesis deals with simulation of vortex structure which is created in the draft tube of Francis turbine, at part load flow conditions. The main objective is to get the most accurate results from the calculations, using the student license of Ansys Fluent 19.1. The results from the calculations are compared with the experiment under the Francis-99 project. Mainlly in terms of dynamic properties of vortex rope – aplitude and frequency of pressure pulsations. Additionaly the time-averaged velocity profiles are compared. I used the test-case provided by NTNU – Norwegian University of Science and Technology under the Francis-99 workshop series.

Cílem této diplomové práce je navrhnout peristaltické čerpadlo pro hemodialýzu s ohledem na minimalizaci tlakových pulzací. Pomocí analytické analýzy je navržen nový koncept redukce tlakových pulzací, který využívá zrychlení k navýšení tlaku v prostoru mezi válečky. Fungování peristaltického čerpadla je simulováno pomocí programu Ansys Fluent pro získání lepší představy o proudění v čerpadle. Souběžně s návrhem nového konceptu bylo navrženo více tradiční čerpadlo, které bylo následně vyrobeno a experimentálně odzkoušeno. Data získaná z experimentu mohou být dále použita pro nový koncept., The purpose of this thesis is to design peristaltic pump for a hemodialysis unit, with emphasis on minimization of pressure pulses. Through analytical analysis, a new concept for reduction of pressure pulses, that uses acceleration to increase pressure in volume between rollers, is devised. The operation of peristaltic pump is simulated via Ansys Fluent to get a better understanding of the flow inside the pump. Parallel to the new concept, a more traditional pump is designed, manufactured and experimentally tested to obtain information that can be used for the new concept.

Předmětem této diplomové práce je dynamická analýza jevů probíhajících v tenké válcové oblasti, tj. ve spáře, kterou proudí kapalina o daných parametrech. Skrze zavedená zjednodušení se dostává k problematice vlastního a vynuceného kmitání a to jak pro podélné kmitání v trubici, tak pro oblast vyrovnávacího pístu. Popisovaná metoda uplatňuje k rozboru separaci proměnných u tlakové funkce. Rychlostní funkce je odvozena na základě již známého rozložení tlakového pole pomocí rovnice silové rovnováhy (Navier-Stokes)., The subject of this diploma thesis is a dynamic analysis of phenomena occurring in the thin cylindrical region, ie in a gab, which flows liquid by the given parameters. Through the simplifications introduced, it comes to the problem of structural and forced vibration for both the horizontal pulsation in a tube and the area of a compensating piston. The described method uses the separation of variables for pressure function. The speed function is derived from the already known pressure field distribution using the Navier-Stokes equation.

Tato diplomová práce se zabývá problematikou měření tlakových pulsací se zaměřením na dynamické vlastnosti běžně používaných tlakových snímačů a plastových hadic. Součástí práce je literární rešerše dnešní dostupné techniky, popis postupu pro vyhodnocení dat a vytvoření matematických modelů, které dokážou zachytit chování dané techniky při měření časově závislých dějů. V další části je navrženo experimentální měření, které je porovnáno s vytvořenými matematickými modely., Master thesis deals with the measurement of pressure pulsations with a focus on the dynamic properties of commonly used pressure transducers and plastic hoses. The thesis includes a literature search of currently available techniques, a description of the procedure for data evaluation and the development of mathematical models that can capture the behaviour of the technique in the measurement of time-dependent processes. In the next section, experimental measurements are proposed and compared with the developed mathematical models.

Vakuování je velmi pomalý, energeticky a technologicky náročný proces. Uzavření ventilu je naopak velmi snadný a rychlý proces, který v potrubí s proudící tekutinou vyvolá ráz, který může vyvolat přetlak, nebo naopak podtlak. Cílem této práce je zjištění, jestli je možné vakuum pomocí rázu vytvořit. K tomu účelu byl vytvořen 1D model stlačitelného proudění a rázů v plynu v přímém potrubí. Následuje proměření účinků rázů v plynech v laboratoři a jejich zhodnocení. Dále je posouzen potenciál, který rázové vakuování nabízí., Creation of vacuum is very slow, energetically and technologicaly demanding process. Closing of valve is very simple and fast process which produces pressure surges when moving cylinder of fluid is stopped. The goal of this thesis is to find out, if it is possible to combine these processes. To reach this goal, 1D model of compressible gas flow and pressure surges in direct pipeline was made. Then follows experimental measurement evaluation and assessment of potential that the technology offers.

Tato diplomová práce se zabývá simulací vírové struktury, vznikající v sací troubě Francisovy turbíny, a to při pod-optimálním průtoku. Hlavním cílem je dosáhnout co možná nejpřesnějších výsledků z výpočtů, pomocí studentské licence softwaru Ansys Fluent. Výsledky z výpočtů jsou následně porovnány s experimentem provedeným v rámci projektem Francis-99. Jedná se zejména o porovnání dynamických vlastností vírového copu – amplituda a frekvence tlakových pulzací. Dále pak porovnání časově středních rychlostních profilů. V této práci jsem využil modelová data poskytnutá od NTNU – Norskou Univerzitou Vědy a Techniky, pod sérií workshopů Francis-99., This master's thesis deals with simulation of vortex structure which is created in the draft tube of Francis turbine, at part load flow conditions. The main objective is to get the most accurate results from the calculations, using the student license of Ansys Fluent 19.1. The results from the calculations are compared with the experiment under the Francis-99 project. Mainlly in terms of dynamic properties of vortex rope – aplitude and frequency of pressure pulsations. Additionaly the time-averaged velocity profiles are compared. I used the test-case provided by NTNU – Norwegian University of Science and Technology under the Francis-99 workshop series.

Předmětem této diplomové práce je dynamická analýza jevů probíhajících v tenké válcové oblasti, tj. ve spáře, kterou proudí kapalina o daných parametrech. Skrze zavedená zjednodušení se dostává k problematice vlastního a vynuceného kmitání a to jak pro podélné kmitání v trubici, tak pro oblast vyrovnávacího pístu. Popisovaná metoda uplatňuje k rozboru separaci proměnných u tlakové funkce. Rychlostní funkce je odvozena na základě již známého rozložení tlakového pole pomocí rovnice silové rovnováhy (Navier-Stokes)., The subject of this diploma thesis is a dynamic analysis of phenomena occurring in the thin cylindrical region, ie in a gab, which flows liquid by the given parameters. Through the simplifications introduced, it comes to the problem of structural and forced vibration for both the horizontal pulsation in a tube and the area of a compensating piston. The described method uses the separation of variables for pressure function. The speed function is derived from the already known pressure field distribution using the Navier-Stokes equation.

Tato diplomová práce se zabývá simulací vírové struktury, vznikající v sací troubě Francisovy turbíny, a to při pod-optimálním průtoku. Hlavním cílem je dosáhnout co možná nejpřesnějších výsledků z výpočtů, pomocí studentské licence softwaru Ansys Fluent. Výsledky z výpočtů jsou následně porovnány s experimentem provedeným v rámci projektem Francis-99. Jedná se zejména o porovnání dynamických vlastností vírového copu – amplituda a frekvence tlakových pulzací. Dále pak porovnání časově středních rychlostních profilů. V této práci jsem využil modelová data poskytnutá od NTNU – Norskou Univerzitou Vědy a Techniky, pod sérií workshopů Francis-99., This master's thesis deals with simulation of vortex structure which is created in the draft tube of Francis turbine, at part load flow conditions. The main objective is to get the most accurate results from the calculations, using the student license of Ansys Fluent 19.1. The results from the calculations are compared with the experiment under the Francis-99 project. Mainlly in terms of dynamic properties of vortex rope – aplitude and frequency of pressure pulsations. Additionaly the time-averaged velocity profiles are compared. I used the test-case provided by NTNU – Norwegian University of Science and Technology under the Francis-99 workshop series.

Cílem této diplomové práce je navrhnout peristaltické čerpadlo pro hemodialýzu s ohledem na minimalizaci tlakových pulzací. Pomocí analytické analýzy je navržen nový koncept redukce tlakových pulzací, který využívá zrychlení k navýšení tlaku v prostoru mezi válečky. Fungování peristaltického čerpadla je simulováno pomocí programu Ansys Fluent pro získání lepší představy o proudění v čerpadle. Souběžně s návrhem nového konceptu bylo navrženo více tradiční čerpadlo, které bylo následně vyrobeno a experimentálně odzkoušeno. Data získaná z experimentu mohou být dále použita pro nový koncept., The purpose of this thesis is to design peristaltic pump for a hemodialysis unit, with emphasis on minimization of pressure pulses. Through analytical analysis, a new concept for reduction of pressure pulses, that uses acceleration to increase pressure in volume between rollers, is devised. The operation of peristaltic pump is simulated via Ansys Fluent to get a better understanding of the flow inside the pump. Parallel to the new concept, a more traditional pump is designed, manufactured and experimentally tested to obtain information that can be used for the new concept.

Hlavným zameraním tejto práce je návrh peristaltického čerpadla, a jeho následné zhotovenie pomocou 3D tlačiarne. Návrh vychádzal z podrobnej štúdie konštrukčných riešení peristaltických čerpadiel zameraných najme na aplikáciu v biomechanike, pričom k tomuto návrhu bol navrhnutý experiment pre lepšiu predstavu momentu, potrebného k správnemu fungovaniu čerpadla. Z tohto návrhu bol vyrobený prototyp, ktorého výsledky experimentov priniesli nový pohľad na ďalšie návrhy peristaltických čerpadiel vyrobených 3D tlačiarňou., The focus of this thesis is the design of a peristaltic pump and its subsequent manufacturing using 3D printer. The design was based on a detailed study of constructions of peristaltic pumps focused mainly on applications in biomechanics, from which was proposed an experiment for better understanding the torque required for the pump to operate properly. From this design a prototype was made, the results of experiments brought a new perspective on other designs of peristaltic pumps made by a 3D printer.

Hlavným zameraním tejto práce je návrh peristaltického čerpadla, a jeho následné zhotovenie pomocou 3D tlačiarne. Návrh vychádzal z podrobnej štúdie konštrukčných riešení peristaltických čerpadiel zameraných najme na aplikáciu v biomechanike, pričom k tomuto návrhu bol navrhnutý experiment pre lepšiu predstavu momentu, potrebného k správnemu fungovaniu čerpadla. Z tohto návrhu bol vyrobený prototyp, ktorého výsledky experimentov priniesli nový pohľad na ďalšie návrhy peristaltických čerpadiel vyrobených 3D tlačiarňou., The focus of this thesis is the design of a peristaltic pump and its subsequent manufacturing using 3D printer. The design was based on a detailed study of constructions of peristaltic pumps focused mainly on applications in biomechanics, from which was proposed an experiment for better understanding the torque required for the pump to operate properly. From this design a prototype was made, the results of experiments brought a new perspective on other designs of peristaltic pumps made by a 3D printer.

Cílem této diplomové práce je navrhnout peristaltické čerpadlo pro hemodialýzu s ohledem na minimalizaci tlakových pulzací. Pomocí analytické analýzy je navržen nový koncept redukce tlakových pulzací, který využívá zrychlení k navýšení tlaku v prostoru mezi válečky. Fungování peristaltického čerpadla je simulováno pomocí programu Ansys Fluent pro získání lepší představy o proudění v čerpadle. Souběžně s návrhem nového konceptu bylo navrženo více tradiční čerpadlo, které bylo následně vyrobeno a experimentálně odzkoušeno. Data získaná z experimentu mohou být dále použita pro nový koncept., The purpose of this thesis is to design peristaltic pump for a hemodialysis unit, with emphasis on minimization of pressure pulses. Through analytical analysis, a new concept for reduction of pressure pulses, that uses acceleration to increase pressure in volume between rollers, is devised. The operation of peristaltic pump is simulated via Ansys Fluent to get a better understanding of the flow inside the pump. Parallel to the new concept, a more traditional pump is designed, manufactured and experimentally tested to obtain information that can be used for the new concept.

Předmětem této diplomové práce je dynamická analýza jevů probíhajících v tenké válcové oblasti, tj. ve spáře, kterou proudí kapalina o daných parametrech. Skrze zavedená zjednodušení se dostává k problematice vlastního a vynuceného kmitání a to jak pro podélné kmitání v trubici, tak pro oblast vyrovnávacího pístu. Popisovaná metoda uplatňuje k rozboru separaci proměnných u tlakové funkce. Rychlostní funkce je odvozena na základě již známého rozložení tlakového pole pomocí rovnice silové rovnováhy (Navier-Stokes)., The subject of this diploma thesis is a dynamic analysis of phenomena occurring in the thin cylindrical region, ie in a gab, which flows liquid by the given parameters. Through the simplifications introduced, it comes to the problem of structural and forced vibration for both the horizontal pulsation in a tube and the area of a compensating piston. The described method uses the separation of variables for pressure function. The speed function is derived from the already known pressure field distribution using the Navier-Stokes equation.

Cílem této diplomové práce je navrhnout peristaltické čerpadlo pro hemodialýzu s ohledem na minimalizaci tlakových pulzací. Pomocí analytické analýzy je navržen nový koncept redukce tlakových pulzací, který využívá zrychlení k navýšení tlaku v prostoru mezi válečky. Fungování peristaltického čerpadla je simulováno pomocí programu Ansys Fluent pro získání lepší představy o proudění v čerpadle. Souběžně s návrhem nového konceptu bylo navrženo více tradiční čerpadlo, které bylo následně vyrobeno a experimentálně odzkoušeno. Data získaná z experimentu mohou být dále použita pro nový koncept., The purpose of this thesis is to design peristaltic pump for a hemodialysis unit, with emphasis on minimization of pressure pulses. Through analytical analysis, a new concept for reduction of pressure pulses, that uses acceleration to increase pressure in volume between rollers, is devised. The operation of peristaltic pump is simulated via Ansys Fluent to get a better understanding of the flow inside the pump. Parallel to the new concept, a more traditional pump is designed, manufactured and experimentally tested to obtain information that can be used for the new concept.

Vakuování je velmi pomalý, energeticky a technologicky náročný proces. Uzavření ventilu je naopak velmi snadný a rychlý proces, který v potrubí s proudící tekutinou vyvolá ráz, který může vyvolat přetlak, nebo naopak podtlak. Cílem této práce je zjištění, jestli je možné vakuum pomocí rázu vytvořit. K tomu účelu byl vytvořen 1D model stlačitelného proudění a rázů v plynu v přímém potrubí. Následuje proměření účinků rázů v plynech v laboratoři a jejich zhodnocení. Dále je posouzen potenciál, který rázové vakuování nabízí., Creation of vacuum is very slow, energetically and technologicaly demanding process. Closing of valve is very simple and fast process which produces pressure surges when moving cylinder of fluid is stopped. The goal of this thesis is to find out, if it is possible to combine these processes. To reach this goal, 1D model of compressible gas flow and pressure surges in direct pipeline was made. Then follows experimental measurement evaluation and assessment of potential that the technology offers.

Tato diplomová práce se zabývá simulací vírové struktury, vznikající v sací troubě Francisovy turbíny, a to při pod-optimálním průtoku. Hlavním cílem je dosáhnout co možná nejpřesnějších výsledků z výpočtů, pomocí studentské licence softwaru Ansys Fluent. Výsledky z výpočtů jsou následně porovnány s experimentem provedeným v rámci projektem Francis-99. Jedná se zejména o porovnání dynamických vlastností vírového copu – amplituda a frekvence tlakových pulzací. Dále pak porovnání časově středních rychlostních profilů. V této práci jsem využil modelová data poskytnutá od NTNU – Norskou Univerzitou Vědy a Techniky, pod sérií workshopů Francis-99., This master's thesis deals with simulation of vortex structure which is created in the draft tube of Francis turbine, at part load flow conditions. The main objective is to get the most accurate results from the calculations, using the student license of Ansys Fluent 19.1. The results from the calculations are compared with the experiment under the Francis-99 project. Mainlly in terms of dynamic properties of vortex rope – aplitude and frequency of pressure pulsations. Additionaly the time-averaged velocity profiles are compared. I used the test-case provided by NTNU – Norwegian University of Science and Technology under the Francis-99 workshop series.

Vakuování je velmi pomalý, energeticky a technologicky náročný proces. Uzavření ventilu je naopak velmi snadný a rychlý proces, který v potrubí s proudící tekutinou vyvolá ráz, který může vyvolat přetlak, nebo naopak podtlak. Cílem této práce je zjištění, jestli je možné vakuum pomocí rázu vytvořit. K tomu účelu byl vytvořen 1D model stlačitelného proudění a rázů v plynu v přímém potrubí. Následuje proměření účinků rázů v plynech v laboratoři a jejich zhodnocení. Dále je posouzen potenciál, který rázové vakuování nabízí., Creation of vacuum is very slow, energetically and technologicaly demanding process. Closing of valve is very simple and fast process which produces pressure surges when moving cylinder of fluid is stopped. The goal of this thesis is to find out, if it is possible to combine these processes. To reach this goal, 1D model of compressible gas flow and pressure surges in direct pipeline was made. Then follows experimental measurement evaluation and assessment of potential that the technology offers.

Předmětem této diplomové práce je dynamická analýza jevů probíhajících v tenké válcové oblasti, tj. ve spáře, kterou proudí kapalina o daných parametrech. Skrze zavedená zjednodušení se dostává k problematice vlastního a vynuceného kmitání a to jak pro podélné kmitání v trubici, tak pro oblast vyrovnávacího pístu. Popisovaná metoda uplatňuje k rozboru separaci proměnných u tlakové funkce. Rychlostní funkce je odvozena na základě již známého rozložení tlakového pole pomocí rovnice silové rovnováhy (Navier-Stokes)., The subject of this diploma thesis is a dynamic analysis of phenomena occurring in the thin cylindrical region, ie in a gab, which flows liquid by the given parameters. Through the simplifications introduced, it comes to the problem of structural and forced vibration for both the horizontal pulsation in a tube and the area of a compensating piston. The described method uses the separation of variables for pressure function. The speed function is derived from the already known pressure field distribution using the Navier-Stokes equation.

Předmětem této diplomové práce je dynamická analýza jevů probíhajících v tenké válcové oblasti, tj. ve spáře, kterou proudí kapalina o daných parametrech. Skrze zavedená zjednodušení se dostává k problematice vlastního a vynuceného kmitání a to jak pro podélné kmitání v trubici, tak pro oblast vyrovnávacího pístu. Popisovaná metoda uplatňuje k rozboru separaci proměnných u tlakové funkce. Rychlostní funkce je odvozena na základě již známého rozložení tlakového pole pomocí rovnice silové rovnováhy (Navier-Stokes)., The subject of this diploma thesis is a dynamic analysis of phenomena occurring in the thin cylindrical region, ie in a gab, which flows liquid by the given parameters. Through the simplifications introduced, it comes to the problem of structural and forced vibration for both the horizontal pulsation in a tube and the area of a compensating piston. The described method uses the separation of variables for pressure function. The speed function is derived from the already known pressure field distribution using the Navier-Stokes equation.

Vakuování je velmi pomalý, energeticky a technologicky náročný proces. Uzavření ventilu je naopak velmi snadný a rychlý proces, který v potrubí s proudící tekutinou vyvolá ráz, který může vyvolat přetlak, nebo naopak podtlak. Cílem této práce je zjištění, jestli je možné vakuum pomocí rázu vytvořit. K tomu účelu byl vytvořen 1D model stlačitelného proudění a rázů v plynu v přímém potrubí. Následuje proměření účinků rázů v plynech v laboratoři a jejich zhodnocení. Dále je posouzen potenciál, který rázové vakuování nabízí., Creation of vacuum is very slow, energetically and technologicaly demanding process. Closing of valve is very simple and fast process which produces pressure surges when moving cylinder of fluid is stopped. The goal of this thesis is to find out, if it is possible to combine these processes. To reach this goal, 1D model of compressible gas flow and pressure surges in direct pipeline was made. Then follows experimental measurement evaluation and assessment of potential that the technology offers.

Tato diplomová práce se zabývá simulací vírové struktury, vznikající v sací troubě Francisovy turbíny, a to při pod-optimálním průtoku. Hlavním cílem je dosáhnout co možná nejpřesnějších výsledků z výpočtů, pomocí studentské licence softwaru Ansys Fluent. Výsledky z výpočtů jsou následně porovnány s experimentem provedeným v rámci projektem Francis-99. Jedná se zejména o porovnání dynamických vlastností vírového copu – amplituda a frekvence tlakových pulzací. Dále pak porovnání časově středních rychlostních profilů. V této práci jsem využil modelová data poskytnutá od NTNU – Norskou Univerzitou Vědy a Techniky, pod sérií workshopů Francis-99., This master's thesis deals with simulation of vortex structure which is created in the draft tube of Francis turbine, at part load flow conditions. The main objective is to get the most accurate results from the calculations, using the student license of Ansys Fluent 19.1. The results from the calculations are compared with the experiment under the Francis-99 project. Mainlly in terms of dynamic properties of vortex rope – aplitude and frequency of pressure pulsations. Additionaly the time-averaged velocity profiles are compared. I used the test-case provided by NTNU – Norwegian University of Science and Technology under the Francis-99 workshop series.

Hlavným zameraním tejto práce je návrh peristaltického čerpadla, a jeho následné zhotovenie pomocou 3D tlačiarne. Návrh vychádzal z podrobnej štúdie konštrukčných riešení peristaltických čerpadiel zameraných najme na aplikáciu v biomechanike, pričom k tomuto návrhu bol navrhnutý experiment pre lepšiu predstavu momentu, potrebného k správnemu fungovaniu čerpadla. Z tohto návrhu bol vyrobený prototyp, ktorého výsledky experimentov priniesli nový pohľad na ďalšie návrhy peristaltických čerpadiel vyrobených 3D tlačiarňou., The focus of this thesis is the design of a peristaltic pump and its subsequent manufacturing using 3D printer. The design was based on a detailed study of constructions of peristaltic pumps focused mainly on applications in biomechanics, from which was proposed an experiment for better understanding the torque required for the pump to operate properly. From this design a prototype was made, the results of experiments brought a new perspective on other designs of peristaltic pumps made by a 3D printer.

Tato bakalářská práce se zabývá rešerší a experimentálním ověřením vzniku kavitace v porézním médiu. Rešeršní část se zabývá vznikem kavitace na clonce s jedním a více otvory a vznikem kavitace na porézní přepážce. V rámci této části je stanoveno několik geometrických parametrů, na základě kterých lze porovnávat porézní materiály. Nastíněn je i jejich vliv na vznik kavitace. V experimentální části je na základě těchto parametrů navrženo a vyrobeno několik clonek s porézní strukturou, jejichž vlastnosti jsou následně měřeny v hydraulickém okruhu. Z vyhodnocených dat je určen vliv jednotlivých parametrů na vznik a průběh kavitace., This bachelor's thesis deals with the research and experimental verification of cavitation in a porous medium. The research part addresses the inception of cavitation on an orifice plate with one or more holes and the inception of cavitation on a porous structure. In this section, several geometric parameters are established, based on which porous materials can be compared. Their influence on the inception of cavitation is also outlined. In the experimental part, several orifice plates with a porous structure are designed and manufactured based on these parameters, and their properties are subsequently measured in a hydraulic circuit. The evaluated data determine the impact of individual parameters on the inception and course of cavitation.

Tato diplomová práce se zabývá problematikou měření tlakových pulsací se zaměřením na dynamické vlastnosti běžně používaných tlakových snímačů a plastových hadic. Součástí práce je literární rešerše dnešní dostupné techniky, popis postupu pro vyhodnocení dat a vytvoření matematických modelů, které dokážou zachytit chování dané techniky při měření časově závislých dějů. V další části je navrženo experimentální měření, které je porovnáno s vytvořenými matematickými modely., Master thesis deals with the measurement of pressure pulsations with a focus on the dynamic properties of commonly used pressure transducers and plastic hoses. The thesis includes a literature search of currently available techniques, a description of the procedure for data evaluation and the development of mathematical models that can capture the behaviour of the technique in the measurement of time-dependent processes. In the next section, experimental measurements are proposed and compared with the developed mathematical models.