Nestacionární CFD simulace toku uzavírajícím se tabulovým uzávěrem
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Nouzové uzávěry jsou důležitým bezpečnostním prvkem vodních elektráren. Slouží k zahrazení toku při havarijních stavech, a tím k ochraně prvků a zařízení nacházejících se za uzávěrem. V práci jsou provedeny simulace hrazení toku tabulovým uzávěrem na dvourozměr-ném modelu vodní elektrárny Slapy. Simulace jsou provedeny pro případ hrazení konstantní rychlostí zavírání a hrazení pádem uzávěru do toku. Jedná se o simulace s tzv. dynamickou sítí, kdy dochází k přesíťování výpočetní domény během simulace. K pohybu pádu uzávěru je využita metoda 6DOF a pohyb je řízen uživatelskou funkcí, která zahrnuje vliv tíhy uzávěru, působících sil vyvolaných proudícími tekutinami a vliv třecí síly. V simulacích je ověřeno silo-vé působení tekutin a závislost objemového průtoku na době hrazení a na relativním uzavření. V případě simulace pádu uzávěru je také sledována rychlost a orientace pohybu uzávěru a je stanovena doba uzavíracího procesu.
Emergency gates are important safety feature of hydropower plants. They are used to close the flow in order to protect power plant equipment in case of emergency. In this diploma the-sis are realized CDF simulations of emergency closure of wheel-mounted gate on two-dimensional model of the Slapy hydropower plant. Simulations were performed for the case of constant lowering gate speed and for the case of gravitational closure. Dynamic mesh was used to enable the gate motion. The 6DOF method was used for the case of gravitational clo-sure and user defined function was defined to control movement of the gate. User defined function include gravitational force, hydrodynamic forces and friction force. Simulations were used to verify forces acting on gate and volume flow through gate during closing process. In case of gravitational closure the speed and orientation of closing process and closing process time were determined.
Emergency gates are important safety feature of hydropower plants. They are used to close the flow in order to protect power plant equipment in case of emergency. In this diploma the-sis are realized CDF simulations of emergency closure of wheel-mounted gate on two-dimensional model of the Slapy hydropower plant. Simulations were performed for the case of constant lowering gate speed and for the case of gravitational closure. Dynamic mesh was used to enable the gate motion. The 6DOF method was used for the case of gravitational clo-sure and user defined function was defined to control movement of the gate. User defined function include gravitational force, hydrodynamic forces and friction force. Simulations were used to verify forces acting on gate and volume flow through gate during closing process. In case of gravitational closure the speed and orientation of closing process and closing process time were determined.
Description
Citation
MÁLEK, M. Nestacionární CFD simulace toku uzavírajícím se tabulovým uzávěrem [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Fluidní inženýrství
Comittee
prof. Ing. František Pochylý, CSc. (předseda)
doc. Ing. Pavel Rudolf, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Jaroslav Štigler, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vladimír Habán, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Miloslav Haluza, CSc. (člen)
Ing. Aleš Skoták, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Zavadil, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2021-06-18
Defence
začátek prezentace 9:16, konec 9:29
dr. Kalas přečetl posudek vedoucího
dr. Štefan přečetl posudek oponenta a otázky.
Student na otázky odpověděl.
dr. Skoták se v diskuzi zeptal na úplné dovření uzávěru s ohledem na silovou rovnováhu a na tvar odtokové hrany
dr. Zavadil se zeptal na provedení výpočtu s možnou simulací úplného hrazení
doc. Rudolf se zeptal, jestli byly k dispozici alespoň nějaké experimentální data, se kterými by to šlo srovnat
prof. Pochylý se zeptal jestli by na proces uzavírání měly vliv i vlny na hladině, pokud by taková simulace byla provedena
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení