but.committee	doc. Ing. Zdeněk Skála, CSc. (předseda) Ing. Dušan Vincour, Ph.D. (člen) doc. Ing. Jiří Lukavský, CSc. (člen) prof. Ing. Petr Stehlík, CSc., dr. h. c. (člen) doc. Ing. Ladislav Bébar, CSc. (člen) Ing. Miloslav Odstrčil, CSc. (člen) doc. Ing. Zdeněk Jegla, Ph.D. (člen) doc. Ing. Jiří Hájek, Ph.D. (člen)	cs
but.defence	Doktorand prokázal jednoznačně schopnost vědecky a výzkumně pracovat. Výsledky práce mají praktický a aplikační význam. Je však třeba lépe formulovat závěry práce, aby bylo patrné, k čemu autor na základě náročné činnosti dospěl. To je i doporučení pro publikace.	cs
but.jazyk	čeština (Czech)
but.program	Stroje a zařízení	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Vejvoda, Stanislav	cs
dc.contributor.author	Buzík, Jiří	cs
dc.contributor.referee	Vincour, Dušan	cs
dc.contributor.referee	Lukavský, Jiří	cs
dc.date.accessioned	2019-04-03T22:58:36Z
dc.date.available	2019-04-03T22:58:36Z
dc.date.created	2018	cs
dc.description.abstract	Hlavním cílem dizertační práce je kontrola trubkového svazku na cyklickou únavu způsobenou prouděním pracovního média v mezitrubkovém prostoru. Únava způsobená prouděním je způsobena vibracemi vyvolanými prouděním. Zkoumané vibrace jsou vyvolány vzájemnou interakcí dvou fází (pevné a tekuté). Předkládaná práce je zaměřena především na interakci trubkových svazků s tekutinou. Současná úroveň poznání v této oblasti umožňuje predikovat především únosnost v oblasti statického, resp. kvazi-statického zatížení. Tyto predikce jsou založeny na metodách srovnávající klíčové vibrační veličiny, jako jsou frekvence, amplitudy, případně rychlosti (viz. TEMA [1]). Tímto způsobem je možno rychle a relativně přesně určit výskyt vibrací, není však možné kvantitativně hodnotit vliv těchto vibrací na poškození trubkového svazku a predikovat tak jeho životnost, k čemuž by bylo zapotřebí určit např. teplotní pole a rozložení sil od tekutiny na tomto svazku. Současné metody numerických analýz velmi dobře umožňují řešit tuto problematiku velmi přesně avšak na úkor výpočtového času, výpočetních prostředků a licencí. Přínosem této práce je využití uživatelem definovaných funkcí (UDF) jakožto metody, která umožňuje napodobit interakci tekutiny a struktury v softwaru ANSYS Fluent. Tato práce klade velkou váhu na využití metod současného stavu poznání pro verifikaci a validaci výsledků, pro ověření výše zmíněné metody. Pro verifikaci a validaci výsledků jsou použity například experimentálně naměřené závislosti Reynoldsova a Strouhalova čísla, odporového součinitele nebo např. rozložení tlakového součinitele kolem trubky. Zároveň využívá metodu konečných prvků jakožto nástroje pro napěťově-deformační výpočet klíčové části na trubce, jakou je spoj trubka-trubkovnice. Dalším přínosem této práce je rozšíření grafického návrhu tepelného výměníku dle Poddara a Polleyho [2] o kontrolu na vibrační poškození dle metody popsané v publikaci TEMA [1]. Předkládaná práce upozorňuje na obrovský vliv rychlosti proudících tekutin jak na trubkové, tak mezitrubkové straně pro návrh tepelného výměníku. Jako etalon poškození si autor vybral výměník s označením 104 z publikace Heat Exchanger Tube Vibration Data Bank [3]. U tohoto výměníku bylo prokazatelně zjištěno vibrační poškození vlivem přestřižení trubek o přepážky. V poslední části jsou nastíněny možnosti a limity dalšího pokračování této práce.	cs
dc.description.abstract	The aim of the dissertation thesis is the control of the tube bundle on the cyclic fatigue caused by the flow past tube bundle. Fatigue due to flow is caused by flow-induced vibrations. Examined vibrations are caused by the mutual interaction of two phases (solid and liquid). The present work is focused mainly on the interaction of tube bundles with fluid. The current level of knowledge in this field allows to predict mainly static respectively quazi-static loading. These predictions are based on methods of comparing key vibration variables such as frequencies, amplitudes or speeds (see TEMA [1]). In this way, it is possible to determine quickly and relatively precisely the occurrence of a vibrational phenomenon, but it is not possible to quantitatively assess the effect of these vibrations on the damage of to the tube beam and to predict its lifespan, which would require the determination of the temperature field and the distribution of forces from the fluid on the beam. The aim of the work is to evaluate the-state-of-the-art, to perform a numerical simulation of the flow of fluids in the area of shell side under the inlet nozzle. Current methods of numerical analyses very well solve this problem, but at the expense of computing time, devices and expensive licences. The benefit of this work is the use of user-defined function (UDF) as a method for simulating interaction with fluid and structure in ANSYS Fluent software. This work places great emphasis on using the current state of knowledge for verifying and validation. Verifying and validation of results include, for example, experimentally measured Reynolds and Strouhal numbers, the drag coefficients and for example magnitude of pressure coefficient around the tube. At the same time, it uses the finite element method as a tool for the stress-strain calculation of a key part on tube such as a pipe-tube joint. Another benefit of this work is the extension of the graphical design of heat exchanger according to Poddar and Polley by vibration damages control according to the method described in TEMA [1]. In this section, the author points out the enormous influence of flow velocity on both the tube side and the shell side for design of the heat exchanger to ensure faultless operation. As an etalon of damage, the author chose a heat exchanger designated 104 from the Heat Exchanger Tube Vibration Data Bank [3]. With this heat exchanger, vibrational damage has been proven to be due to cutting of the tubes over the baffles. The last part outlines the possibilities and limits of further work.	en
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	BUZÍK, J. Analýza cyklické únavy trubkového svazku vlivem proudění pracovního média [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.	cs
dc.identifier.other	106613	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/70296
dc.language.iso	cs	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Vibrace vyvolané prouděním	cs
dc.subject	tepelné výměníky	cs
dc.subject	trubkové svazky	cs
dc.subject	únava	cs
dc.subject	Kármánova vírová stezka	cs
dc.subject	vztlaková síla	cs
dc.subject	odporová síla	cs
dc.subject	turbulentní excitace	cs
dc.subject	vírové uvolňování	cs
dc.subject	fluidně-elastická nestabilita	cs
dc.subject	akustická rezonance	cs
dc.subject	grafický návrh tepelného výměníku podle Poddara a Polleyho	cs
dc.subject	metoda konečných prvků	cs
dc.subject	numerické modelování proudění tekutin	cs
dc.subject	uživatelem definované funkce	cs
dc.subject	Flow-induced vibration	en
dc.subject	heat exchanger	en
dc.subject	tube bundle	en
dc.subject	fatigue	en
dc.subject	Karman’s vortex street	en
dc.subject	lift force	en
dc.subject	drag forces	en
dc.subject	turbulent excitation	en
dc.subject	vortex shedding	en
dc.subject	fluid-elastic instability	en
dc.subject	acoustic resonance	en
dc.subject	graphical design of heat exchanger by Poddar and Polley	en
dc.subject	finite element method	en
dc.subject	computational fluid dynamics	en
dc.subject	user define function	en
dc.title	Analýza cyklické únavy trubkového svazku vlivem proudění pracovního média	cs
dc.title.alternative	Flow Induced Vibration Fatigue Analysis of Tube Bundle	en
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2018-02-07	cs
dcterms.modified	2018-02-15-09:43:19	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta strojního inženýrství	cs
sync.item.dbid	106613	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2021.11.22 23:20:41	en
sync.item.modts	2021.11.22 22:00:04	en
thesis.discipline	Konstrukční a procesní inženýrství	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav procesního inženýrství	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Analýza cyklické únavy trubkového svazku vlivem proudění pracovního média

Files

Original bundle

Collections