Analýza využití čerpací techniky v nestandardních hydraulických systémech

Martin Vrábel

Disertační práce

Analysis of using pumping equipment in non-standard hydraulic systems

Anotace:

Disertační práce se zabývá využitím čerpací techniky v nestandardním hydraulickém vysokokapacitním systému. Rozebírá možnosti zapojení různých druhů pohonů čerpadel v tomto systému. Je aplikována metoda konečných objemů při CFD analýze konkrétního modelu čerpadla za účelem stanovení jeho výkonových charakteristik. Zkoumá se paralelní zapojení dvou podávacích čerpadel pro hlavní silové čerpadlo pomocí matematického modelování. Práce poukazuje na různé provozní stavy vysokokapacitního modulu čerpání s dosaženými tlakovými a průtokovými parametry. Zkoumá se vzájemná interakce sací a výtlačné soustavy celého modulu čerpání. Byl vytvořen skriptovací nástroj matematického modelování s automatickým nastavením jednotlivých prvků hydraulického obvodu se zápisem do tabulkového programu. Tento skriptovací postup pomáhá řešit víceparametrické matematické úkoly jednoduše a efektivně. Vytvořenou metodiku lze aplikovat na různé výkonné vysokokapacitní systémy. Výsledky z matematického modelování se staly součástí výběrové databáze na rychlou predikci tlakových a průtokových poměrů pro zasahující personálu v terénu při mimořádných situacích.

Abstract:

The dissertation thesis is focused on the using of pumping equipment in a non-standard hydraulic high-capacity system. It discusses the possibilities of connecting different types of pump drivers in this system. The finite volume method is applied in CFD analysis of a particular pump model in order to determine its performance characteristics. The parallel connection of two booster pumps for the main pump is investigated using mathematical modeling. The work points to various operating states of high-capacity pumping module with achieved pressure and flow parameters. The interaction of the suction and discharge pump system of the entire pumping module is investigated. A scripting tool of mathematical modeling was created with automatic adjustment of individual elements in hydraulic circuit with writing into a spreadsheet program. This scripting procedure helps to solve multi-parameter mathematical tasks simply and efficiently. The developed methodology can be applied to various powerful high-capacity systems. The results of mathematical modeling became a part of the selection database for prediction of pressure and flow conditions for rescue staff in emergency situations.

Klíčová slova

vysokokapacitní modul čerpání, CFD analýza, víceparametrické matematické modelování, provozní stav čerpacího systému, výběrová VBA databáze

Keywords

high-capacity pumping module, CFD analysis, more parametric mathematical modelling, operation of pump system, selective VBA database

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 2. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 25. 6. 2020
• Vedoucí: Sylva Drábková
• Oponent: Róbert Olšiak, Vladimír Habán, Milada Kozubková

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta strojní

Doktorský studijní program / obor:
Strojní inženýrství / Aplikovaná mechanika