Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.authorKlečková, Jitka
dc.date.accepted2019-6-25
dc.date.accessioned2020-07-17T13:40:24Z-
dc.date.available2018-11-19
dc.date.available2020-07-17T13:40:24Z-
dc.date.issued2019
dc.date.submitted2019-4-2
dc.identifier80489
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11025/37328-
dc.description.abstractDisertační práce se zabývá oblastí aeroelastických jevů, které vznikají díky vzájemné interakci tekutiny a struktury, se zaměřením na metody matematického modelování jevů vyskytujících se v parních turbínách. Jedním z nejznámějších jevů je flutter lopatek parních turbín. Prvním cílem této práce a prvním krokem k modelování úloh aeroelasticity bylo numerické řešení proudění stlačitelné nevazké tekutiny na oblastech s pohyblivou hranicí, které je popsáno nelineárním systémem Eulerových rovnic v ALE formulaci. Prostorová diskretizace tohoto systému je v této práci provedena metodou konečných objemů a nevazké numerické toky jsou aproximovány pomocí Rusanovova toku a Van Leerova schématu s lineární rekonstrukcí řešení s Barthovým limiterem. Na základě této metodiky byl v prostředí Matlab vytvořen výpočetní software pro řešení proudění stlačitelné nevazké tekutiny na nepohyblivých oblastech a na oblastech s pohyblivou hranicí. Numerické výsledky získané pomocí tohoto softwaru jsou v práci porovnány s numerickými výsledky dalších autorů a s experimentálně naměřenými daty. Ve druhé části této disertační práce je popsána a aplikována tzv. energetická metoda pro posouzení možnosti vzniku nestability typu flutter u dlouhé zkroucené oběžné lopatky předposledního stupně parní turbíny pomocí nástrojů obsažených v systému ANSYS. Jako první je uvedena metoda rychlé predikce flutteru turbínových lopatek navržená autory Kielb a Panovsky, založená na 2D analýze proudění tekutiny. Modální analýza lopatky byla provedena ve výpočtovém systému ANSYS Mechanical a pro modelování obtékání 2D profilu lopatky byl použit výpočetní systém ANSYS Fluent. Metodika založená na modelování proudění tekutiny okolo 2D profilů by mohla selhávat při posuzování stability dlouhých zkroucených lopatek, proto byla dále provedena analýza 3D lopatky, kdy byl použit výpočtový systém ANSYS CFX, vhodný pro modelování proudění v lopatkových řadách parních turbín. Matematické modelování prostorově i časově periodického proudového pole bylo zajištěno pomocí metody Fourierovy transformace a metody harmonické analýzy.cs
dc.format96 s.
dc.language.isocs
dc.publisherZápadočeská univerzita v Plzni
dc.rightsPlný text práce je přístupný bez omezení
dc.subjectaeroelasticitacs
dc.subjectale popis kontinuacs
dc.subjectflutter lopatek parních turbíncs
dc.subjectansys fluentcs
dc.subjectansys cfxcs
dc.subjectmetoda fourierovy transformacecs
dc.subjectmetoda harmonické analýzycs
dc.titleModelování aeroelastických jevů se zaměřením na predikci flutteru turbínových lopatekcs
dc.title.alternativeNumerical simulation of aeroelasticity phenomena with a view to a prediction of turbine blade flutteren
dc.typedisertační práce
dc.thesis.degree-namePh.D.
dc.thesis.degree-levelDoktorský
dc.thesis.degree-grantorZápadočeská univerzita v Plzni. Fakulta aplikovaných věd
dc.thesis.degree-programAplikované vědy a informatika
dc.description.resultObhájeno
dc.description.abstract-translatedThesis is devoted to a field of aeroelasticity phenomena, which appears due to interaction of fluid and structure. This work is especially aimed at methods of mathematical modelling of aeroelasticity phenomena in steam turbines, where one of the best known is a flutter of turbine blades. The first objective of this thesis and the first step for modelling of aeroelasticity problems was a numerical solution of compressible inviscid fluid flow in deforming domains that is described by non-linear system of Euler equations in ALE formulation. Spatial discretization of this system is accomplished by finite volume method and inviscid numerical fluxes were approximated by Rusanov flux and Van Leer scheme with linear reconstruction with Barth limiter. Based on this methodology the computational software for solving of compressible inviscid fluid flow in non-deforming and deforming domains was created. Numerical results of this software are compared with numerical results of other authors and with experimentally measured data. The second part of this thesis is devoted to a description of Energy method used for assessment of possibility of occurrence of blade flutter in case of a long and curved rotor blade of a penultimate turbine stage by means of system ANSYS. At first is introduced a method of quick prediction of turbine blade flutter designed by authors Kielb and Panovsky, based on 2D CFD analysis. Modal analysis of the turbine blade was accomplished by a software ANSYS Mechanical and a two-dimensional fluid flow around a blade profile was provided by computational system ANSYS Fluent. This method based on two-dimensional CFD (Computational Fluid Dynamics) simulations could be unreliable by assessing a stability of long curved turbine blades, so a three-dimensional CFD analysis was accomplished next by using computational system ANSYS CFX which is convenient for modeling of fluid flow through the turbine blade rows. The numerical simulation of spatially and time-periodic turbulent fluid flow was carried out by Fourier transformation and Harmonic balance method.en
dc.subject.translatedaeroelasticityen
dc.subject.translatedale description of continuumen
dc.subject.translatedsteam turbine blade flutteren
dc.subject.translatedansys fluenten
dc.subject.translatedansys cfxen
dc.subject.translatedfourier transformation methoden
dc.subject.translatedharmonic balance methoden
Appears in Collections:Disertační práce / Dissertations (KME)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
disertaceKleckova.pdfPlný text práce5,33 MBAdobe PDFView/Open
protokol-odp-kleckova.pdfPrůběh obhajoby práce690,95 kBAdobe PDFView/Open
posudky-odp-kleckova.pdfPosudek oponenta práce5,51 MBAdobe PDFView/Open


Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11025/37328

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.