Proudění vodní páry v posledním stupni a nízkotlakém tělese parní turbíny
2017 - Práce se zabývá prouděním v tzv. studeném konci parních turbín, tedy v posledním nízkotlakém (NT) stupni turbíny a v navazujícím výstupním tělese a v nástavbě. Práce je řešena zejména jako experimentální. Experimenty byly prováděny na turbíně o nominálním výkonu 1090 MW. Nejedná se tedy o experiment na modelovém zařízení, ale přímo o experimenty na díle, kde není žádná pochybnost mezi modelováním vztahu model  dílo. Na druhou stranu při experimentu na díle vzniká celá řada dalších otazníků, týkajících se zejména chování neměřených nebo neměřitelných parametrů proudu páry. Konkrétně může jít o chování odběrových regeneračních potrubí a o odsávání části média dutými rozváděcími lopatkami. Měřením byly určeny a identifikovány zdroje tlakových ztrát ve výstupním tělese, které významným způsobem ovlivňují chování posledního stupně. Byly zjištěny důležité parametry posledního stupně, jako je rozložení průtoků a účinností po výšce lopatky. Byly určeny integrální hodnoty účinností posledního stupně s vlivem a bez vlivu výstupní složky rychlosti, dále účinnost NT průtočné části, průtočné části + difuzoru, tělesa i nástavby. Byl učiněn pokus o určení odsávaného množství vodní páry dutými lopatkami posledního statorového kola. Na základě měření pak byly kalibrovány CFD metody, pomocí kterých se povedlo s vysokou mírou shody s experimentem určit rozložení proudových parametrů po délce proudové cesty. Na základě měření byla navržena nová konstrukce výstupního NT tělesa, nyní již rutinně využívána při návrhu a konstrukci parních turbín. Tato konstrukce byla přepočítána pomocí již nakalibrovaných CFD metod a byly zjištěny velmi uspokojivé výsledky z pohledu tlakových ztrát. Předkládaná práce tedy přináší ucelený komplex vědeckých údajů v tomto pořadí: 1. Experimentální měření komponenty parní turbíny 2. Analýza naměřených dat a identifikace problémového uzlu 3. CFD výpočet experimentálně měřené části turbíny a kalibrace CFD metod 4. Návrh nového typu NT těles s ohledem na minimalizaci energetických ztrát 5. CFD výpočty nového typu NT těles a analýza dat Klíčová slova: parní turbína; CFD metody; experiment; měření; výstupní NT těleso Plné texty jsou dostupné v knihovně ZČU. Proudění vodní páry v posledním stupni a nízkotlakém tělese parní turbíny

Práce se zabývá prouděním v tzv. studeném konci parních turbín, tedy v posledním nízkotlakém (NT) stupni turbíny a v navazujícím výstupním tělese a v nástavbě. Práce je řešena zejména ...

Západočeská univerzita v Plzni, 2017

A frequency dependent quasi-steady model with time delay estimation for fluidelastic instability of tube arrays
2016 - Pružně tekutinová nestabilita (PTN) má za následek rychlý nárůst amplitud výchylek vibrací trubkových svazků tepelných výměníků při kritické rychlosti proudění a může mít ničivý účinek v rozmezí několika hodin provozu. Tento nebezpečný jev byl také pozorován v jaderných reaktorech a proto se jedná o problém intenzivně zkoumaný již po celá desetiletí. Jedním z efektivních modelů PTN je kvazi-ustálený model elasticky uložené trubky s jedním stupněm volnosti v jinak pevném trubkovém svazku. Až doposud byla mez stability stanoven ́a tímto příıstupem necitlivá na frekvenci kmitání trubky s ohledem na okolní tekutinu, což v minulosti uvádělo badatele do rozpaků. Zaležitost je v této práci vyřešena jednoduchým modelem, který určuje přıznivě kritické rychlosti proudění pro různé konfigurace trubkových svazků. Je ukázáno, že mez stability vypočtená pro frekvenční poměr roven 1 (tj. frekvence mechanicko-tekutinového systému a vlastní frekvence systému jsou totožné) je možno považovat za spodní hranici stability u obtékání svazku trubek vzduchem a tento poměr může být trochu snížen při obtékání vodou. To vyhovuje konstruktér ům, protože lze během stanovení meze stability efekt tekutiny na frekvenci systému ignorovat, zvláště pro případ vzduchu. Nové meze stability jsou vhodnější než ty určené původním kvazi-ustáleným modelem a vykazují podobnost s kvazi-neustáleným konceptem, který je sám o sobě vylepšením kvazi-ustálené teorie. Model umožnuje určení časového zpoždění mezi výchylkou trubky a následně generovanou tekutinovou sílou na prahu nestability. Časové zpoždění je zásadním bodem kvazi-ustálené teorie a jeho velikost je analyzována na základě konvektivních a viskozních jevů. Bezrozměrné časové zpoždění asociované s konvekcí proudu, a vyjádřené v původním modelu pomocí parametru μ = 1, není shledáno konstantní pro plný rozsah diagramů stability. To je sice v rozporu v dřívějšími pracemi, ale souhlas mezi stávajícím modelem a experimentem podporují tento poznatek. Nicéně u většiny výsledků se shoduje velikost řádu μ ≈ O(1) s předpokladem uvedeném ve kvazi-ustálené teorii. Výstupy z analýzy také naznačují, že časové zpoždění spojené s viskozními jevy může souviset s tloušťkou mezní vrstvy nebo s turbulencí o malém měřítku, avšak hlubší studium bude nutné pro ověření závěrů. Klíčová slova: fluidní elastická nestabilita; trubkové svazky; kvazi-ustálenýmodel Plné texty jsou dostupné v knihovně ZČU. A frequency dependent quasi-steady model with time delay estimation for fluidelastic instability of tube arrays

Pružně tekutinová nestabilita (PTN) má za následek rychlý nárůst amplitud výchylek vibrací trubkových svazků tepelných výměníků při kritické rychlosti proudění a může mít ničivý účinek v rozmezí ...

Západočeská univerzita v Plzni, 2016

Theory and methodology of assembly - oriented design engineering
2016 - Klíčová slova: design for assembly; analýza složitosti; inženýrství orientované na design Plné texty jsou dostupné v knihovně ZČU. Theory and methodology of assembly - oriented design engineering

Západočeská univerzita v Plzni, 2016