Detail projektu

Interakce heterogenní kapaliny s pružnou stěnou

Období řešení: 01.01.2017 — 31.12.2019

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Standardní projekty

- plně financující (2017-01-25 - 2019-12-31)

O projektu

Projekt je zaměřen na řešení nestacionární interakce heterogenní kapaliny s pružnou stěnou a její experimentální verifikaci v oblasti nelineárních deformací. Budou studovány nestacionární hydraulické ztráty při turbulentním proudění i s uvažováním kavitace. V rámci interakce s pružnou stěnou budou vyhodnocovány impaktní tlaky tuhých částic a smyková napětí v zóně interakce kapaliny s povrchem. Budou zdokonaleny i modely konstitutivních, nelineárních a neizotopních materiálů a provedena jejich verifikace u pružných trubic. Na základě zpracování obrazu bude provedena modální dekompozice vírových struktur vzhledem k jejich podílu na hodnotě disipační funkce. Vírové struktury navíc budou verifikovány experimentem, využitím HSC. V projektu bude navíc vyvíjena metodika využití optických metod PIV, mikro PIV pro měření rychlostních polí v pohyblivé oblasti. Interakce kapaliny s pružnou stěnou bude řešena i v závislosti a hydrofobii povrchu, kde neplatí podmínka ulpívání kapaliny. V řešení bude využíváno nového matematického modelu Navier – Stokesových rovnic odvozeného autory projektu.

Popis anglicky
Project is focused on the solution of transient interactions of heterogeneous liquid with a flexible wall and experimental verification in large deformations area. Dissipation energy, unsteady hydraulic losses in turbulent flow will be studied considering the cavitation. Interaction with a flexible wall - pressures and shear stresses in the zone of solid/liquid interface will be evaluated. Constitutive models of nonlinear, anisotropic hyperelastic materials will be experimentally identified for flexible tubes. Modal decomposition of vortex structures will be performed on image processing basis, relative to their dissipation function rate. The vortex structures will be experimentally verified by HSC. Methodology using optical methods of PIV, micro PIV for velocity field measurements in the moving area will be developed during project. Liquid interaction with flexible wall will be solved with respect to hydrophobicity when the surface condition does not apply common adhesion of the liquid. A new mathematical model of Navier - Stokes equations derived by project authors will be used.

Klíčová slova
heterogenní kapalina; pružná stěna; proudění; inetrakce tělesa-tekutina

Klíčová slova anglicky
heterogeneous liquid;compliant wall;flowing;fluid-structure interaction

Označení

GA17-19444S

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Fialová Simona, doc. Ing., Ph.D. - hlavní řešitel

Útvary

Energetický ústav
- odpovědné pracoviště (26.01.2017 - nezadáno)
Technická univerzita v Liberci
- spolupříjemce (01.01.2017 - 31.12.2019)
EÚ-odbor fluidního inženýrství Viktora Kaplana
- příjemce (01.01.2017 - 31.12.2019)

Výsledky

FIALOVÁ, S.; POCHYLÝ, F.; HAVLÁSEK, M.; MALÍK, J. Influence of Boundary Conditions on Fluid Flow on Hydrophobic Surfaces. In 36TH MEETING OF DEPARTMENTS OF FLUID MECHANICS AND THERMODYNAMICS. AIP Conference Proceedings. 1889. US: American Institute of Physics, 2017. p. 1-8. ISBN: 978-0-7354-1572-0. ISSN: 1551-7616.
Detail

JAGOŠ, J.; KOHÚT, J.; KOTEK, M.; SKÁCEL, P.; BURŠA, J. Influence of Turbulence in Aorta-like Tube: Computational and Experimental Study. Journal of Applied Fluid Mechanics, 2021, vol. 14, no. 5, p. 1411-1420. ISSN: 1735-3645.
Detail

POCHYLÝ, F.; FIALOVÁ, S.; HAVLÁSEK, M. New boundary conditions for fluid interaction with hydrophobic surface. In EPJ Web of Conferences. EPJ Web of Conferences. EDP Sciences, 2018. p. 519-525. ISSN: 2100-014X.
Detail

JAŠÍKOVÁ, D.; KOTEK, M.; FIALOVÁ, S.; KOPECKÝ, V. Effect of Hydrophobic Surface on Velocity Profile of Pipe Flow. WSEAS Transactions on Biology and Biomedicine, 2017, vol. 14, no. 12, p. 83-88. ISSN: 1109-9518.
Detail

ŠEDIVÝ, D.; FIALOVÁ, S.; JAŠÍKOVÁ, D. Flow of Newtonian and non-Newtonian fluid through pipe with flexible wall. AIP Conference Proceedings, 2018, vol. 2000, no. 1, p. 020015-1 (20015-5 p.)ISSN: 1551-7616.
Detail

FIALOVÁ, S.; POCHYLÝ, F.; ŠEDIVÝ, D. A new form of equation for force determination based on Navier-Stokes equations. In EPJ Web of Conferences. EPJ Web of Conferences. EDP Sciences, 2018. p. 1-6. ISSN: 2100-014X.
Detail

HAVLÁSEK, M.; MACHŮ, T.; POCHYLÝ, F. Vibrations of Flexible Bodies Submerged in Fluid. In 20. Internationales Seminar Wasserkraftanlagen. Vienna, Austria: TU WIEN, 2018. p. 799-809. ISBN: 978-3-9504338-1-4.
Detail

FIALOVÁ, S.; KOZUBKOVÁ, M.; JABLONSKÁ, J.;, J.;HAVLÁSEK, M.; POCHYLÝ, F.; ŠEDIVÝ, D. Journal bearing with non-Newtonian fluid in the area of Taylor vortices. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. p. 1-9. ISSN: 1755-1315.
Detail

POCHYLÝ, F.; URBAN, O.; FIALOVÁ, S. Reduction of the mathematical model of liquid flow within an instability. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. p. 1-10. ISSN: 1755-1315.
Detail

ŠEDIVÝ, D.; BURŠA, J.; FIALOVÁ, S. Experimental and numerical investigation of flow field in flexible tube. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. p. 1-7. ISSN: 1755-1315.
Detail

ŠEDIVÝ, D.; FIALOVÁ, S. Computational Fluid Dynamics Simulation and Comparison of Flow through Mechanical Heart Valve Using Newtonian and Non-Newtonian Fluid. World Academy of Science, Engineering and Technology (electronic), 2017, vol. 11, no. 9, p. 1481-1486. ISSN: 2010-3778.
Detail

JAŠÍKOVÁ, D.; KOTEK, M.; POCHYLÝ, F. KOPECKÝ, V. Flow field velocity measurement of liquid interaction with rigid and flexible wall. In EFM18 – Experimental Fluid Mechanics 2018. EPJ Web of Conferences. 2019. p. 1-4. ISSN: 2100-014X.
Detail

POCHYLÝ, F.; FIALOVÁ, S.; ŠTEFAN, D. Relation between the Fourier transform, POD and VOD. In AIP Conference Proceedings. AIP Conference Proceedings. AIP Conference Proceedings, 2019. p. 1-8. ISBN: 978-0-7354-1858-5. ISSN: 1551-7616.
Detail

HAVLÁSEK, M.; MACHŮ, T.; POCHYLÝ, F. Vibrations of flexible bodies submerged in fluid. WASSERWIRTSCHAFT, 2019, vol. 109, no. 1, p. 12-18. ISSN: 0043-0978.
Detail

KLAS, R.; FIALOVÁ, S. Pulse flow of liquid in flexible tube. In EPJ Web of Conferences. EPJ Web of Conferences. EDP Sciences, 2019. p. 1-12. ISSN: 2100-014X.
Detail

HIMR, D.; HABÁN, V.; FIALOVÁ, S. Influence of Second Viscosity on Pressure Pulsation. Applied Sciences - Basel, 2019, vol. 9, no. 24, p. 1-12. ISSN: 2076-3417.
Detail

ŠEDIVÝ, D.; FIALOVÁ, S.; KLAS, R.; KOTEK, M. FSI Computation and Experimental Verification of Fluid Flow in Flexible Tubes. Measurement Science Review, 2020, vol. 20, no. 3, p. 104-114. ISSN: 1335-8871.
Detail

POCHYLÝ, F.; KLAS, R.; FIALOVÁ, S. Application of modified Navier-Stokes equations to determine the unsteady force effects of a heterogeneous liquid. In EFM18 – Experimental Fluid Mechanics 2018. EPJ Web of Conferences. 2019. p. 1-6. ISSN: 2100-014X.
Detail

BURDA, R.; POCHYLÝ, F.; HUDEC, M.; FIALOVÁ, S.: Peristaltické čerpadlo; Peristaltické čerpadlo. VUT v Brně, FSI, Odbor fluidního inženýrství V. Kaplana. (funkční vzorek)
Detail

PÁRAL, F.; FIALOVÁ, S.: hasičská proudnice; Proudnice pro požární hadice. VUT v Brně, FSI, laboratoř FLI. (funkční vzorek)
Detail

Odpovědnost: Fialová Simona, doc. Ing., Ph.D.