Předmět Aplikovaná mechanika tekutin (AplMT)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu AplMT - Aplikovaná mechanika tekutin, Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava (VŠB-TU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty s matematickými modely, numerickými metodami a programy pro řešení nestacionárníhoproudění v tekutinových systémech. Získají znalosti o možnostech, výhodách a omezeních použití jednotlivých matematickýchmodelů, numerických metod a programů, zejména pro obvody s dlouhým hydraulickým vedením. Studenti získají zkušenostiz oblasti experimentálního stanovení dynamických vlastností tekutinových systémů. Bude vyhodnocena přechodová afrekvenční charakteristika dlouhého hydraulického vedení. Získají praktické zkušenosti s numerickým modelovánímdynamiky hydraulického obvodu s dlouhým potrubím v programu Matlab SimHydraulics.

Osnova

Program přednášekTýden Náplň přednášek1 Přehled matematických modelů, numerických metod a programů pro řešení dynamiky tekutinových systémů. Model jednorozměrnéhopotrubí se soustředěnými parametry - segmentovaného potrubí, program Matlab - SimHydraulics.2 Jednorozměrný model vedení se spojitě rozloženými parametry - kvazistacionární rychlostní profil, nestacionárnírychlostní profil.3 Metoda charakteristik a metoda Laplaceovy transformace pro řešení potrubí se spojitě rozloženými parametry. ProgramFlowmaster, program Obvod, program F-achar. 4 Modul pružnosti hydraulického vedení: výpočtové vztahy, vliv stlačitelnosti kapaliny, stěny potrubí, množstvívzduchových bublin. Modul pružnosti směsi kapaliny a plynu. Experimentální stanovení modulu pružnosti kapalinya hadice. 5 Metody stanovení obsahu vzduchu v kapalině. Rychlost zvuku v hydraulickém vedení. Vyhodnocení doby běhu vlny.Průmyslový tomograf.6 Vlastní frekvence hydraulického systému s dlouhým potrubím. Vliv modulu pružnosti vedení, délky vedení, okrajovýchpodmínek a viskozity kapaliny na dynamiku. Pulzující proudění.7 Experimentální vyhodnocení frekvenční a přechodové charakteristiky dlouhého potrubí. Metoda měření a vyhodnoceníveličin, frekvenční spektrum měřeného signálu. 8 Simulace přechodové a frekvenční charakteristiky obvodu s dlouhým potrubím v programu SimHydraulics. Modelováníobvodů s proporcionálními rozváděči a přímočarými hydromotory s hmotnou zátěží.9 Vliv akumulátoru v potrubí při pulzujícím proudění. Porovnání numerických modelů a programů pro modelování nestacionárníhoproudění tekutiny v dlouhém potrubí.Program cvičení a seminářů + individuální práce studentůTýden Náplň cvičení a seminářů1 Obvod pro měření přechodových a frekvenčních charakteristik dlouhého potrubí. Skladba, řízení proporcionálníhorozváděče v prostředí Matlab. Použité snímače, měřicí přístroj. Zadání projektu Měření a numerická simulace frekvenčnícharakteristiky obvodu s dlouhým potrubím. 2 Měření přechodové charakteristiky - hydraulického rázu v obvodu s dlouhým potrubím. Měření frekvenční charakteristikyv dlouhém potrubí se škrticím ventilem na jeho konci. 3 Vyhodnocení naměřených dynamických vlastností dlouhého vedení. Modelování obvodu s dlouhým potrubím v prostředíMatlab SimHydraulics. Model segmentovaného potrubí, prvky proporcionální rozváděč a škrticí ventil. 4 Modelování obvodu s dlouhým potrubím v prostředí Matlab SimHydraulics. Numerická simulace dynamických vlastnostíobvodu s dlouhým potrubím v Matlab SimHydraulics - porovnání vypočtených časových průběhů tlaku s experimentem.5 Simulace vlivu jednotlivých parametrů (délka potrubí, viskozita, množství vzduchových bublin) na dynamiku obvodu- časové průběhy tlaku simulovaného obvodu. Zadání projektu Měření a numerická simulace obvodu s dlouhým potrubíma hydromotorem s hmotnou zátěží.6 Obvod s proporcionálním rozváděčem a přímočarým hydromotorem. Skladba obvodu, měřicí přístroj, snímače. Měřeníčasových průběhů tlaků na válci a časového průběhu polohy. 7 Numerické modelování obvodu s přímočarým hydromotorem a proporcionálním rozváděčem. 8 Numerické modelování obvodu s přímočarým hydromotorem a proporcionálním rozváděčem. Porovnání simulovaných průběhůpolohy a tlaků v čase s experimentem. Vliv velikosti průměru pístu a hmotnosti na odezvu tlaku a polohy.9 Numerické modelování obvodu s přímočarým hydromotorem a proporcionálním rozváděčem. Zápočet.

Literatura

KOZUBKOVÁ, M. Aplikovaná mechanika. Skriptum. Ostrava: VŠB -TU Ostrava, 2003. 96 s. <http://www.338.vsb.cz/PDF/Aplmech2003.pdf>.HRUŽÍK, L.; KOZUBKOVÁ, M. Dynamika tekutinových mechanizmů – návody do cvičení. Skriptum. Ostrava: VŠB -TU Ostrava,2006. 82 s. < http://www.338.vsb.cz/PDF/dynamikanavody.PDF >.KOZUBKOVÁ, M. Simulace a modelování hydraulických systémů. Skriptum. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2009. 128 s. <http://www.338.vsb.cz/PDF/Simulace2009.pdf >.

Požadavky

Žádné

Garant

prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.

Vyučující

Ing. Adam Bureček, Ph.D.doc. Dr. Ing. Lumír Hružíkprof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.