Projekt se zabývá studiem kavitujících vírových struktur vznikajících jako následek nestability proudění rotující kapaliny. Cílem je nalezení matematického modelu pro pohyb a pulzace těchto struktur, zjištění podmínek pro jejich vznik a zpřesnění numerických modelů pro jejich simulace. Práce se bude opírat o teoretickou analýzu metodami mechaniky kontinua, výpočtové modelování vlastním i komerčním softwarem i experimentální výzkum využívající laserová měření rychlostního pole a vizualizace proudění. Předpokládané výsledky přispějí k hlubšímu pochopení dvoufázového proudění s kavitací a vlivu okrajových podmínek na stabilitu proudění.

Popis anglicky
Project deals with study of cavitating vortical structures that are induced by instability of rotating liquid. Objective is to find mathematical model for motion and pulsations of these structures, determine conditions of their origin and refine numerical model for their simulation. Working methodology consists of theoretical analysis using continuum mechanics approach, computational modeling with own and commercial softwares and experimental research based on laser measurements of velocity fields and flow visualisations.Assumed results will contribute to deeper understanding of the two-phase cavitating flow and the influence of the boundary conditions on flow stability.

Klíčová slova
kavitace, vírové struktury, stabilita

Klíčová slova anglicky
cavitation; vortical structure; stability

GA101/09/1715

čeština

Rudolf Pavel, doc. Ing., Ph.D. - hlavní řešitel
Kozubková Milada, prof. RNDr., CSc. - spoluřešitel

EÚ-odbor fluidního inženýrství Viktora Kaplana
- odpovědné pracoviště (1.1.1989 - nezadáno)
Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava
- spolupříjemce (1.1.2009 - 31.12.2011)
EÚ-odbor fluidního inženýrství Viktora Kaplana
- příjemce (1.1.2009 - 31.12.2011)

RUDOLF, P.; UTTENDORFSKÝ, P.: Vírový generátor. (Funkční vzorek)
Detail

POCHYLÝ, F.; RUDOLF, P.; ŠTEFAN, D.: Kavitační tryska s dlouhou kavitační zónou pro likvidaci sinic a mikroorganismů. (Funkční vzorek)
Detail

RUDOLF, P.; ŠTEFAN, D.: Vírový generátor s vyšší hodnotou vírového čísla. (Funkční vzorek)
Detail

POCHYLÝ, F.; RUDOLF, P.: Konvergentně-divergentní kavitační tryska pro likvidaci sinic a mikroorganismů. (Funkční vzorek)
Detail

RUDOLF, P.; ŠTEFAN, D. Decomposition of the swirling flow field downstream of Francis turbine runner. In IOP Conference Series-Earth and Environmental Science. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing Ltd., 2012. no. 6, p. 1-8. ISSN: 1755-1315.
Detail

POCHYLÝ, F.; FIALOVÁ, S. The cavitation effect on the electromagnetic field. In Engineering Mechanics 2009- book of extended abstracts. První edice, 2009. Praha: Akademie věd České republiky, 2009. p. 210-215. ISBN: 978-80-86246-35-2.
Detail

RUDOLF, P.; HUDEC, M.; ZUBÍK, P.; ŠTEFAN, D. Experimental measurement and numerical modeling of cavitating flow in converging-diverging nozzle. In EPJ Web of Conferences. EPJ Web of Conferences. 17 AVE DU HOGGAR PARC D ACTIVITES COUTABOEUF BP 112, F-91944 CEDEX A, FRANCE: EDP Sciences, 2012. no. 1, p. 1-8. ISBN: 978-80-7372-784-0. ISSN: 2100-014X.
Detail

ZUBÍK, P. LDA Měření v okolí kavitujícího jádra víru. In 25th symposium on anemometry. Praha: Ústav hydrodynamiky AVČR, v.v.i., 2011. s. 85-90. ISBN: 978-80-87117-08-8.
Detail

RUDOLF, P.; POCHYLÝ, F. Study of the cavitating vortex rope in hydraulic turbines. In Engineering Mechanics 2009. Prague: Institute of Theoretical and Applied Mechanics, 2009. p. 234-235. ISBN: 978-80-86246-35-2.
Detail

RUDOLF, P.; HUDEC, M.; ZUBÍK, P. Experimental Study of Straight Cavitating Vortex Tube. In Recent Advances in Fluid Mechanics and Heat and Mass Transfer. Florence, Italy: WSEAS Press, 2011. p. 373-378. ISBN: 978-1-61804-026-8.
Detail

ŠTEFAN, D.; RUDOLF, P.; SKOTÁK, A.; MOTYČÁK, L. Energy transformation and flow topology in an elbow draft tube. In COMPUTATIONAL MECHANICS 2011, EXTENDED ABSTRACTS. Plzeň: ZČU - Plzeň, 2011. p. 55-56. ISBN: 978-80-261-0027-0.
Detail

POCHYLÝ, F.; FIALOVÁ, S. The Cavitation Effect on the Electromagnetic Field. In Tomas Brezina, Ryszard Jablonski - Recent advances in Mechatronics 2008 - 2009. Berlin Haidelberg. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009. p. 109-114. ISBN: 978-3-642-05021-3.
Detail

POCHYLÝ, F.; FIALOVÁ, S.; KOZUBKOVÁ, M.; ZAVADIL, L. Assessment of cavitation creation depending on the surface wettability. In IOP Conference Series-Earth and Environmental Science. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. BRISTOL BS1 6BE, ENGLAND: IOP PUBLISHING LTD, DIRAC HOUSE, TEMPLE BACK, BRISTOL BS1 6BE, ENGLAND, 2010. no. 012106, p. 839-846. ISSN: 1755-1315.
Detail

RUDOLF, P.; POCHYLÝ, F. Vortex breakdown, vorticity dynamics and energy dissipation in conical diffusers. Proceedings of the 25th IAHR Symposium on Hydraulic Machinery and Systems. Timisoara: UPT Timisoara, 2010. p. 7A-4 (7A-4 p.)ISBN: 978-606-554-134-4.
Detail

RUDOLF, P.; JÍZDNÝ, M. Decomposition of the Swirling Flow Fields. In Proceedings of the 4-th IAHR International Meeting on Cavitation and Dynamic Problems in Hydraulic Machinery and Systems. Belgrade: Faculty of Mechanical Engineering University of Belgrade, 2011. p. 131-141. ISBN: 978-86-7083-740-9.
Detail

RUDOLF, P. Eigenmode shapes of the swirling flow in a diffuser. München: Technische Universität München, 2010. p. 3-28 (3-28 p.)
Detail

POCHYLÝ, F.; HALUZA, M.; DRÁBKOVÁ, S. Stability of Q-Y characteristic of centrifugal pump. In Engineering Mechanics 2009 - book of extended abstracts. První edice, 2009. Praha: Akademoie věd České republiky, 2009. p. 208-215. ISBN: 978-80-86246-35-2.
Detail

ŠTEFAN, D.; RUDOLF, P.; MUNTEAN, S.; SUSAN-RESIGA, R. Structure of Flow Fields Downstream of Two Different Swirl Generators. Engineering Mechanics, 2014, vol. 20, no. 5, p. 339-353. ISSN: 1805-4633.
Detail

ŠTEFAN, D.; RUDOLF, P.; SKOTÁK, A.; MOTYČÁK, L. Energy transformation and flow topology in an elbow draft tube. Applied andComputational Mechanics, 2012, vol. 6, no. 1, p. 93-106. ISSN: 1802-680X.
Detail

RUDOLF, P.; POCHYLÝ, F.; ČERMÁK, L.; ŠTEFAN, D. Instability of the swirling flows with/without cavitation. Book of Extended Abstracts. 1. Praha: Czech Society for Mechanics, 2012. p. 1123-1124. ISBN: 978-80-86246-39-0.
Detail

RUDOLF, P.; HUDEC, M.; ZUBÍK, P.; ŠTEFAN, D. Experimental measurement and numerical modeling of cavitating flow in converging-diverging nozzle. In Proceedings of the International Conference Experimental Fluid Mechanics 2011. Liberec: Technical University of Liberec, 2011. p. 423-431. ISBN: 978-80-7372-784-0.
Detail

ŠTEFAN, D.; RUDOLF, P. Computational Fluid Dynamic Study of the Flow Downstream of the Swirl Generator Using Large Eddy Simulation. 2013. p. 1-2.
Detail

JANČULA, D.; MIKULA, P.; MARŠÁLEK, B.; RUDOLF, P.; POCHYLÝ, F. Selective method for cyanobacterial bloom removal: hydraulic jet cavitation experience. AQUACULTURE INTERNATIONAL, 2014, vol. 22, no. 2, p. 509-521. ISSN: 0967-6120.
Detail

ŠTEFAN, D.; RUDOLF, P.; MUNTEAN, S.; SUSAN-RESIGA, R.F. Structure of Flow Fields Downstream of Two Different Swirll Generators. In Engineering Mechanics 2012, Book of Extended Abstracts. Prague: 2012. p. 326-327. ISBN: 978-80-86246-39-0.
Detail

POCHYLÝ, F.; HIMR, D.; RUDOLF, P. Vortex rope shape in the draft tube of hydraulic turbine. In Mechanical Engineering 2010. Bratislava: Slovak Univerity of Technology in Bratislava, 2010. p. 51-59. ISBN: 978-80-227-3304-5.
Detail

Odpovědnost: Rudolf Pavel, doc. Ing., Ph.D.