Analýza procesů ve fluidních systémech

SP2026/017

Bureček Adam Ing., Ph.D.

01. 01. 2026 - 31. 12. 2026

Předmět výzkumu bude rozdělen na tři tematické celky, které se budou týkat plynokapalinových tlumičů, fluidních svalů a jevů souvisejících s kavitační erozí. V rámci projektu bude provedena analýza dynamických procesů probíhajících při interakci kapaliny a plynu uvnitř tlumičů, identifikace parametrů ovlivňujících jejich účinnost a stabilitu a také hodnocení rizik vzniku kavitace. Součástí projektu bude dále návrh základní geometrie a studium mechanické odezvy fluidních svalů s cílem posoudit jejich potenciál pro využití v technických aplikacích. Pozornost bude rovněž věnována mechanismům kavitační eroze, jejím dopadům na konstrukční materiály a možnostem prevence. Výsledky projektu by měly posloužit k získání praktických zkušeností, k formulaci doporučení pro základní optimalizaci konstrukce a k lepšímu pochopení procesů, které ovlivňují životnost a spolehlivost těchto zařízení.

Ing. Adam Bureček, Ph.D.
doc. Ing. Tomáš Blejchař, Ph.D.
doc. Ing. Marian Bojko, Ph.D.
Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D.
doc. Dr. Ing. Lumír Hružík
Ing. Jana Jablonská, Ph.D.
Ing. Marian Ledvoň, Ph.D.
Ing. Tomáš Polášek, Ph.D.
doc. Ing. Martin Vašina, Ph.D.
Ing. David Kolář
Ing. Petr Pětroš
Bc. Vojtěch Jahn
Bc. Daniel Kroča
Bc. Ondřej Mec
Bc. Erik Siner
Bc. Martin Slíva
Bc. Jakub Štencel
Bc. Tomáš Wanderburg
Ing. Jarmila Adámková
Bc. Rastislav Bazger
Bc. Martin Fryček
Bc. Jan Jiříček
Ing. Tomáš Krejcha
Ing. Jiří Martinka
Bc. Martin Pater
Bc. Vojtěch Vons
Ing. Paweł Hóta

Výstupem projektu budou alespoň dva výsledky ve formě publikace v odborném časopise, nebo ve sborníku konference evidované v databázi WoS nebo Scopus, případně ve formě funkčního vzorku.

Vybrané části budou řešeny v rámci diplomových prací.

Cíle dílčích částí projektu:

a) Výzkum v oblasti plynokapalinových tlumičů:
- návrh měřicího stendu se zatěžovacím přímočarým hydromotorem,
- návrh přípravku pro uchycení tlumiče z cyklistického kola,
- řízení pohybu hydromotoru (zatěžovací cykly, časová mapa),
- měření polohy a síly mezi tlumičem a hydromotorem,
- úpravy parametrů tlumiče (tlak plynu, škrcení kapaliny) aprovedení testů při různých nastaveních,
- vyhodnocení chování tlumiče a porovnání výsledků.

b) Výzkum v oblasti fluidních svalů:
- návrh základní geometrie fluidního svalu podle požadovaného účelu a provozních parametrů,
- 3D tisk prototypu (volba materiálu, orientace tisku, výplň) a posouzení vlivu tiskových parametrů na pevnost, pružnost a těsnost svalu,
- montáž a příprava svalu pro testování (připojení tlakové médie, základní těsnicí úpravy),
- experimentální ověření chování: měření vyvozené síly, zdvihu a odezvy při různých tlakových režimech,
- vyhodnocení výsledků a posouzení, jak způsob 3D tisku a geometrie ovlivňují funkci a spolehlivost fluidního svalu.

c) Výzkum v oblasti kavitační eroze:
- návrh experimentu a výběr materiálů pro testování kavitační eroze,
- realizace zařízení pro generování kavitace a měření průběhu testu,
- provedení testů a monitorování parametrů (tlak, průtok, čas),
- vyhodnocení poškození vzorků a formulace doporučení pro prevenci eroze.


Harmonogram:

březen 2026 – Dokončení návrhu:
a) měřicího stendu pro plynokapalinové tlumiče, přípravků a plán testování,
b) geometrie fluidních svalů a výběr materiálů pro 3D tisk,
c) experimentu kavitační eroze a výběr materiálů vzorků.

červen 2026 –
a) sestavení a montáž měřicího stendu, implementace řízení pohybu hydromotoru,
b) 3D tisk prototypů fluidních svalů a příprava testovacích vzorků,
c) sestavení hydraulického obvodu a zařízení pro generování kavitace.

srpen 2026 –
a) provádění testů plynokapalinových tlumičů, měření polohy a síly, úpravy parametrů,
b) experimentální ověření fluidních svalů, měření síly, zdvihu a odezvy,
c) provedení kavitačních testů a monitorování parametrů.

září 2026 –
a) Vyhodnocení výsledků měření tlumiče a porovnání nastavení;
b) Vyhodnocení výsledků fluidních svalů a analýza vlivu geometrie a nastavení tisku;
c) Vyhodnocení poškození vzorků kavitační eroze a formulace doporučení.

říjen 2026 – tvorba publikací a dalších výstupů z tohoto projektu.