Master's Thesis

Hydrodynamic dampers on the principle of magnetic fluid

Final Thesis 2.65 MB

Author of thesis: Ing. Matěj Přikryl

Acad. year: 2016/2017

Supervisor: prof. Ing. František Pochylý, CSc.

Reviewer: doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D.

Abstract:

This diploma thesis covers the topic of magnetic fluids and their utilisation in hydrodynamic dampers. The first part of the work consists of research on the current state of technology in hydraulic dampers with the focus on dampers using magnetorhelogical fluid. This chapter is followed by research on magnetic fluids with regard to their physical properties and mathematical description, which is used for CFD simulation of flow. The second part deals with the computational simulation of the flow of MR liquid in real MR damper in order to determine the damping characteristic and it's comparison with the experimental data.

Keywords:

damper, magnetorheological fluid, feromagnetic fluid, passive, semi-active, active, MR damper, magnetic field, CFD, simulation, Fluent, UDF, non-newtonian, Herschel-Bulkley, Bingham, yield stress

Date of defence

20.06.2017

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Pan bakalář seznámil komisi s obsahem své diplomové práce na téma Hydrodynamické tlumiče na principu magnetické kapaliny. Prezentace zahrnovala počáteční motivaci řešeného problému. Následoval výčet oblastí, které používají tlumiče, jejich rozdělí a popis funkce tlumičů. Autor seznámil komisi s konkrétním zkoumaným případem, uvedl jeho základní funkční části. Následovala stať obsahující CFD simulací s uvedením výsledků a srovnání s experimentem. Student časový prostor obhajoby vyplnil svojí prezentací. Následovalo čtení posudků včetně dotazů oponenta. Volně se přešlo k všeobecné diskusi vztahujících se k tématu práce. Předseda komise poděkoval studentovi za obsáhlou prezentaci a obhajobu diplomové práce.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Mechanical Engineering (M2I-P)

Field of study

Fluid Engineering (M-FLI)

Composition of Committee

prof. Ing. Michal Varchola, CSc. (předseda)
prof. Ing. František Pochylý, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jaroslav Štigler, Ph.D. (člen)
Ing. Jindřich Veselý, Ph.D. (člen)
Ing. Zdeněk Franc, Ph.D., Ph.D. (člen)

Práce je zaměřená na moderní problematiku hydrodynamických tlumičů s magnetoreologickou kapalinou. Diplomant pracoval velmi zodpovědně a dosáhl pozoruhodných výsledků, jak v oblasti teorie, tak experimentu. Diplomovou práci bude možno využívat jako podklad pro další výzkum v oblasti magnetických kapalin.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Diplomová práce se zabývá problematikou hydrodynamických tlumičů a jejich využití s různým typem kapalin.  K rešerši, která je velmi obsáhlá, autor využívá dostupné literatury i odborných článků na dané téma. Tato část zabírá ¾ celé diplomové práce. Přehledně zpracoval informace o hydrodynamických tlumičích, které rozdělil na pasivní, aktivní, adaptivní a semi-aktivní. Do semi-aktivních tlumičů patří i skupina tlumičů magneto reologických, kterým se chtěl v další práci věnovat. Logickým doplňkem rešeršní části je kapitola zabývající se magnetickými kapalinami.
V druhé části diplomové práce se autor zabývá vlastní simulací vybraného tlumiče. Tato část obsahuje návrh a popis výpočetní sítě, metody výpočtu, vlastní simulaci a zhodnocení.
Obsahovou stránkou práce naplňuje požadavky na originalitu. Cíle práce jsou všeobecně splněny, přestože chybí vlastní matematický model hydrodynamického tlumiče. V motivaci autor slibuje srovnání experimentu se simulací, což sice dodržel, ale celý experiment z práce vypustil. Pouhé konstatování, že vlastnosti kapaliny a tlumiče byly získány ve spolupráci s ústavem konstruování VUT nestačí. Chybí popis experimentu, vyhodnocená data, a pokud byla přejata a publikována jinde, pak chybí zcela v literatuře. Stejný dojem dává kapitola 4.1.3, kde student pouze konstatuje fakt, že výsledky převzal, ale chybí zdroj a autor výsledků, které v práci zobrazil. Vlastní CFD simulace a její srovnání s experimentem je v pořádku a v mezích možností studenta.
V závěru autor píše, že hlavním cílem analytické části práce bylo navržení postupu CFD modelování proudění MR kapaliny tlumičem, ale cílem měl být vlastní konstrukční návrh. Vlastní návrh spíše vyplývá z posledního odstavce závěru, kde se autor věnuje výpočtům pomocí různých modelů nenewtonovských kapalin a snaží se nalézt srovnání s experimentem. Je tedy vidět, že se vlastním návrhem zabýval, jen závěr nešťastně formuloval.
Z hlediska formálního je směrnicí děkana doporučené tisknout bakalářské i diplomové práce oboustranně. Zbytečně vložené volné listy papírů také ruší a hledání v práci se stává složitým. V seznamu označených veličin je neobvyklé dávat do hranatých závorek označení veličiny a její jednotku ne, standardně je to naopak. Pokud autor používá anglické výrazy, je vhodné napsat i jejich český ekvivalent pro lepší srozumitelnost. Také řazení literatury by pro přehlednost mělo mít svá pravidla a ne náhodně míchat články, knihy, odkazy na výrobní dokumentaci. Je vhodné zvolit nějaký řád, i kdyby to měl být třeba rok vydání dané literatury, nebo abecední pořádek.
Celkově práce srozumitelná, s dobrými výsledky a správně okomentovanými problematickými částmi. Naplnila cíle a má praktické využití. Diplomovou práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. 1. Na straně 39 píšete o potlačení vlivu Van der Waalsových sil pomocí surfaktantu a jako příklad jste užil kyselinu mastnou. Ve skutečnosti taková neexistuje, můžete toto opravit?
  2. 2. Můžete předložit srovnání tlumiče, který nevyužívá principu a výhod magnetoreologické kapaliny a toho, který jste modeloval? Ekonomický náhled, životnost, výhody, nevýhody. (alespoň z toho, co je v literatuře dostupné)

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová