Simulace hydraulického rázu

Vít Buryan

Diplomová práce

Simulation of Hydraulic Shock

Anotace:

Diplomová práce se zabývá měřením a následnou simulací hydraulického rázu na vodní trati. V teoretické části jsou definovány základní fyzikální vlastnosti tekutin, které jsou nezbytné pro modelování hydraulického rázu. V práci jsou také popsány metody řešení hydraulického rázu – numerické metody, grafická metoda, modelování a možnosti ochrany systému před hydraulickým rázem. V praktické části bylo provedeno měření charakteristiky clony, čerpadla, potrubí a kulového kohoutu, tedy prvků, které jsou zapotřebí zadat při modelování hydraulického rázu. Také je vyhodnoceno měření hydraulického rázu pro různé varianty zadání – různé otáčky čerpadla, uzavírání a otevírání kulového kohoutu a vypnutí čerpadla. V práci je definován proměřený obvod v programu Matlab Simulink využitím bloků v záložce Hydraulics a v záložce Isothermal Liquid. Výsledkem je vyhodnocení obou přístupů modelování jako nestacionárního, izotermického děje a uvedení rozdílů.

Abstract:

Master thesis is dealing with the measurement and subsequent simulation of the hydraulic shock on the waterway. The theoretical parts define the basic physical properties of fluids, which are necessary for modeling the hydraulic shock. The work also describes the methods of solving the hydraulic shock - numerical methods, graphical method, modeling and options for protecting the system from hydraulic shock. In the practical part, the characteristics of the orifice, pump, piping and ball valve were measured, ie the elements that need to be entered when modeling the hydraulic shock. The measurement of the hydraulic shock for different input variants is also evaluated - different pump speeds, closing and opening of the ball valve and switching off the pump. The work defines the measured circuit in the Matlab Simulink program using blocks in the Hydraulics tab and in the Isothermal Liquid tab. The result is an evaluation of both modeling approaches as a non-stationary, isothermal process and a statement of differences.

Klíčová slova

Hydraulický ráz, modul pružnosti, Matlab, rozpuštěný vzduch, nerozpuštěný vzduch, koeficient roztažnosti, viskoelastická časová konstanta

Keywords

Hydraulic shock, modulus of elasticity, Matlab, dissolved air, undissolved air, wall expansion coefficient, viscoelastic time constant

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 6. 6. 2022
• Vedoucí: Jana Jablonská
• Oponent: Milada Kozubková

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta strojní

Magisterský studijní program / obor:
Strojní inženýrství / Hydraulika a pneumatika