Modelování a experimentální ověření dynamických jevů v tekutinových a vakuových systémech

SP2018/157

Dvořák Lukáš Ing., Ph.D.

01. 01. 2018 - 31. 12. 2018

Předmětem výzkumu bude modelování a experimentální ověření dynamických dějů při práci tekutinových prvků a systémů. Projekt bude rozdělen do čtyř částí. V rámci první čísti bude provedeno měření dynamických charakteristik pneumatických systémů s přímočarými motory. Bude zkoumán vliv různých prvků systému (škrticí ventily, redukční ventily apod.) na výstupní parametry (síla, rychlost, tlak) a rovněž vliv zmíněných prvků na spotřebu a možné úspory stlačeného vzduchu. Výsledky experimentu poslouží k verifikaci výsledků simulace. V rámci druhé části bude sestaveno zařízení pro ověření potřebné přísavné síly vakuové přísavky v závislosti na materiálu manipulovaného předmětu, orientaci přísavky a směru působení hmotnostních a setrvačných sil. Třetí část bude spočívat v matematickém modelování a exprimentálním ověření vícefázového proudění (olej-vzduch, příp. voda-vodní pára). V rámci této části bude upraven hydrostatický převodník tak, aby bylo možno pozorovat vícefázové proudění a zjišťovat podmínky, za kterých dochází ke vzniku kavitace. Čtvrtá část projektu bude zaměřena na zjištění dynamických účinků proudu vzduchu vytékajícího z trysky.

doc. Ing. Marian Bojko, Ph.D.
prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.
doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.
doc. Dr. Ing. Lumír Hružík
Ing. Adam Bureček, Ph.D.
Ing. Kamil Fojtášek, Ph.D.
Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D.
Ing. Michal Janík
Ing. Michal Kozdera, Ph.D.
Ing. Pavel Dresler
Ing. Ladislav Šeděnka
Ing. Ondřej Friedel
Ing. Pavel Pejčoch
Ing. Martin Vrábel, PhD.
Ing. Antonín Paschke
Bc. Antonín Dorazil
Bc. Lukáš Krabica
Bc. Martin Kasperlík
Ing. Jiří Loveček
Bc. Štěpán Chmura
Ing. Veronika Mořkovská
Ing. Veronika Mořkovská
Bc. Tomáš Fryštacký
Bc. Petr Holiš
Bc. Vojtěch Duda
Ing. Filip Dýrr
Ing. Filip Dýrr
Ing. Petr Brzezina
Ing. Petr Brzezina
Ing. Marian Ledvoň, Ph.D.
Ing. Marian Ledvoň, Ph.D.
Ing. Tomáš Polášek, Ph.D.
Ing. Tomáš Polášek, Ph.D.
Ing. Patrik Marcalík
Ing. Filip Sikora
Bc. Jiří Němec
Bc. Lukáš Fuksa

Výstupem projektu budou minimálně 2 publikace v odborném časopise nebo konferenci v období řešení projektu (SCOPUS nebo WoS).
Vybrané části budou řešeny v rámci diplomových prací – 3 diplomové práce.

Cíle jednotlivých částí projektu:

1)Měření a simulace dynamických charakteristik pneumatických systémů s přímočarými motory
- návrh a sestavení zařízení pro měření charakteristik,
- provedení série měření s různými pracovními a řídicími prvky,
- sestavení a verifikace matematických modelů.

2)Ověření potřebné přísavné síly vakuové přísavky
- návrh a sestavení zařízení pro měření potřebné přísavné síly,
- provedení série měření při manipulaci s předměty z různého materiálu (plný x porézní materiál, suchý x mastný povrch apod),
- porovnání s teoretickými výpočty.

3)Výzkum v oblasti vícefázového proudění
- úprava hydrostatického převodníku za účelem vizualizace vícefázového proudění,
- sestavení experimentálního obvodu s upraveným hydrostatickým převodníkem,
- matematické modelování vícefázového proudění.

4)Měření dynamického účinku proudu vzduchu
- návrh a sestavení zařízení,
- provedení série měření.

Harmonogram:

únor až duben 2018 - návrh zařízení pro měření systémů s přímočarými motory a měření vakuových systémů (výkresová dokumentace, specifikace prvků),

květen 2018 - nákup prvků a potřebného vybavení, výroba konstrukce měřicích stendů,

červen 2018 - sestavení zařízení, ověřovací měření,

červenec 2018 - provedení měření,

srpen až listopad 2018 - sestavení matematických modelů, porovnání výsledků, příprava publikací,

prosinec 2018 - hodnocení a ukončení projektu.