Tlumící element snižující hluk při odfuku páry

Zpracovává VP "Knihovny pro paralelní výpočty"

 

tlumic

U elektrárenských kotlů je v některých případech nutné provést odfuk páry a tím snížit tlak v systému. Tento odfuk se provádí přes zařízení skládající se z pojistného ventilu a tlumiče. Primární funkcí tlumiče je snížení hodnoty tlaku v systému na hodnotu přípustného tlaku. Při této změně dochází v tlumiči k vysoce turbulentním změnám, které generují akustické emise. Pokud je tlumič blízko obydlené oblasti, je nutné hladinu akustických emisí co nejvíce snížit na hladinu povolenou hygienickými normami. Pomocí CFD výpočtů lze vznikající hluk v tlumiči predikovat a vhodnou optimalizací jej snížit.

Konvenční chlazení kotoučových brzd vzduchem je dnes představováno především ventilovanými a vrtanými disky. Tyto brzdové systémy se snaží maximalizovat teplosměnnou plochu tvarem brzdového disku. GCS brzdový systém je navíc (oproti pouhému tvaru disku) opatřen speciálním krytem (difuzorem), který využívá kinetické energie vzduchu na výstupu z kotouče a tlakem pak chladící vzduch prohání znovu skrze kotouč  příčnými otvory brzdového kotouče, čímž je dosaženo většího chladícího efektu. Chlazení je u brzd prioritní, neboť i ty nejlepší frikční materiály mají své teplotní limity. Kromě chladící funkce plní dále difuzor funkci protekční a chrání před účinky abrazivních částic jako je voda, sníh, sůl, prach apod., což dále zvyšuje účinnost brzd a jejich životnost. GCS brzdový systém je nový koncept vzduchem chlazené kotoučové brzdy vhodný především pro závodní vozy s extrémní potřebou chlazení brzdového systému a je vhodný pro aplikaci na ocelové, karbonové či karbon/keramické kotoučové brzdové systémy. Vývoj tohoto zařízení je orientován především pro oblast závodních vozů Formule 1, ale své využití může najít i v běžném provozu.

 

Výzkum a vývoj brzdového systému G-Cooling System (GCS)

Zpracovává VP "Knihovny pro paralelní výpočty"

 

GCS_Obr1

 

Čidlo pro měření teploty motorových spalin

Zpracovává VP "Knihovny pro paralelní výpočty"

continental

Hlavními měřítky při návrhu čidla pro měření teploty spalin jsou přesnost měření a co možná nejkratší doba náběhu. S využitím CFD termodynamických simulací je možno provést řadu výpočtů na jejichž základě je možno navrhnout čidlo splňující požadavky na ně kladené. Pro správný návrh čidla s krátkou dobou náběhu je nutno znát koeficient přestupu tepla mezi čidlem a proudícími spalinami. Jeho přesné určení pro každý z návrhů by bylo při použití konvenčních metod založených na předchozích zkušenostech a experimentálním měření velmi časově a finančně náročné. S využitím matematického modelování a vysoce výkonných počítačových systému je možné celý tento proces výrazně urychlit a tím i podstatně snížit náklady spojené s vývojem.

Při řešení ortopedických problémů je důležité znát mechanické vlastnosti kostí. Ty jsou dány především složitou vnitřní strukturou, kterou lze zjistit počítačovou tomografií. Cesta k důležitému poznání mechanických vlastností kostí je potom taková, že na základě počítačové tomografie a známých vlastností jednotlivých komponent je vytvořen matematický model reprezentativního objemu, na který lze aplikovat různé typy zatížení a počítat odezvu. Tímto jsou nahrazeny klasické mechanické zkoušky materiálu, které jsou v dané aplikaci destruktivní a proto neproveditelné. Využití matematického modelování a výkonné paralelní výpočetní techniky společně s počítačovou tomografií umožňuje analýzu mechanických vlastností a optimalizaci materiálů se složitou vnitřní strukturou.

 

Biomechanika

Zpracovává VP "Knihovny pro paralelní výpočty"


biomechanika

 

Geotechnika

Zpracovává VP "Numerické modelování pro řešení inženýrských problémů"

geotechnika

 

Pro zlepšení vlastností horninového materiálu lze použít injektáže, např. pomocí polyuretanových pryskyřic. Vlastnosti takto připraveného kompozitního materiálu (geokompozitu) lze opět studovat vytvořením matematického modelu reprezentativního objemu a aplikací různých typů zatížení. Takto lze i hledat nejvhodnější složení pryskyřice, zjistit citlivost na změnu složení, posoudit technologie injektování apod. Využití matematického modelování a výkonné paralelní výpočetní techniky společně s počítačovou tomografií umožňuje analýzu mechanických vlastností a optimalizaci materiálů se složitou vnitřní strukturou.

Speciálně se zaměřujeme na úlohy proudění v porézním prostředí v souvislosti s mechanickou deformací. Tyto úlohy se objevují v geomechanice při využití podzemních ložisek ropy a plynu, nebo při podzemním ukládání oxidu uhličitého. Další oblastí může být utěsnění podzemních prostor, které je nezbytné např. při podzemním ukládání vyhořelého jaderného paliva. V tomto směru se tým Výzkumného programu na Ústavu geoniky účastní mezinárodního projektu Decovalex (zkratka pro “Development of Coupled Models and their Validation against Experiments”) a modelování experimentů SEALEX (dlouhodobé sledování těsnící schopnosti bobtnajícího bentonitu) v experimentálním minitunelu (průměr 60cm) v podzemní laboratoři Tournemire v jižní Francii, viz obrázek. V daném případě jde o modelování zahrnující nesaturované proudění v bentonitu i v okolních horninách a mechanickou reakci zahrnující plasticitu, bobtnání, změnu pórového prostoru a další poměrně složité a nelineární efekty.

 

Řešení úloh multifyziky

(proudění a mechanika)

Zpracovává VP "Numerické modelování pro řešení inženýrských problémů"

reseni

Ladění rázových tlumičů a charakterizace jejich pohybů


Zpracovává VP "Numerické modelování pro řešení inženýrských problémů"

ladeni

V mechanických soustavách se setkáváme s vibracemi, které jsou přenášeny z okolního prostředí na dané zařízení. Takové vibrace jsou obvykle nežádoucí a mohou způsobit i poškození mechanizmu, je tedy nutné vibrace tlumit. Jedním ze způsobů tlumení vibrací je instalace rázového tělesa, které absorbuje energii a tím utlumí vibraci celého systému. Ačkoliv je idea jednoduchá, ukazuje se, že nastavení daného tlumiče je obtížným inženýrským problémem. Model je totiž extrémně citlivý na počáteční podmínky, zejména rezonanční frekvenci. Simulace nám tedy dávají silný nástroj k nalezení bifurkačních hranic, pro něž je celková vibrace minimální, a umožňují studium trajektorií, které mohou být periodické, kvaziperiodické či dokonce chaotické. Pomocí daných simulací hledáme ideální nastavení tlumiče, určení hmotnosti rázových těles, tuhosti pružin či šířky mezer světlých výšek tlumiče.

 

Tisková zpráva:
CloudiFacturing – nový rozměr cloudifikace
CloudiFacturing – nový rozměr cloudifikace
Superpočítač Salomon je 87. nejvýkonnější superpočítač na světě
Superpočítač Salomon je dle žebříčku TOP500 87. nejvýkonnějším superpočítačem na světě. Nový žebříček byl vydán […]
Pozvánka na kurz CFD simulations using OpenFOAM
(14-15/12/2017)
Kdy: čtvrtek 14. prosince 2017 9.00 hod. – pátek 15. prosince 2017 15.30 hod. Kde: […]
12. kolo Veřejné grantové soutěže
Veřejná grantová soutěž je vypisována pravidelně 3x ročně pro zaměstnance výzkumných, vědeckých a vzdělávacích organizací, […]
Pozvánka na kurz Productivity tools for High Performance Computing (27-28/11/2017)
Kdy: pondělí 27. listopadu 2017 9.30 hod. – úterý 28. listopadu 2017 15.30 hod. Kde: […]
Všechny aktuality