Návrh a sestavení experimentu k ověření interakce magnetického pole s proudící kapalinou
Loading...
Date
Authors
Sikora, Petr
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato práce se zabývá návrhem magnetického obvodu za účelem experimentálního ověření vlivu elektromagnetického pole na kavitující kapalinu v návaznosti na předchozí výzkum. Přínosem je v tomto ohledu zejména komplexní analýza této interakce z pohledu nerovnovážné termodynamiky. Kromě této disciplíny je v teoretické části věnována pozornost také vybraným oblastem z teorie elektromagnetického pole s ohledem na řešený problém. Na základě této rešerše a s pomocí výpočtového modelování ve 2D (FEMM) a posléze ve 3D (Ansys Maxwell) byly navrženy, optimalizovány a sestaveny dvě iterace magnetického obvodu. Finální sestava byla následně použita v experimentu, kde byla na základě chemického rozboru vzorků ovlivněné kapaliny stanovována přítomnost chemických sloučenin s dezinfekčními účinky. Závěrem proběhlo také měření elektrického napětí indukovaného na elektrodách připevněných k měřicí trati.
This thesis deals with the design of a magnetic circuit in order to experimentally verify the effect of an electromagnetic field on a cavitating liquid. In comparison to previous research, this paper presents a comprehensive analysis of this interaction using non-equilibrium thermodynamics. In addition, the theoretical part also focuses on selected topics from electromagnetic field theory with respect to the problem at hand. Based on this research and using FEM software for 2D (FEMM) and subsequently 3D problems (Ansys Maxwell), two models of the magnetic circuit were designed, optimized and built. The final assembly was then used in an experiment. The presence of chemical compounds with disinfectant effects was determined from samples of the affected liquid. Finally, the electrical voltage induced on the electrodes attached to the measuring circuit was also measured.
This thesis deals with the design of a magnetic circuit in order to experimentally verify the effect of an electromagnetic field on a cavitating liquid. In comparison to previous research, this paper presents a comprehensive analysis of this interaction using non-equilibrium thermodynamics. In addition, the theoretical part also focuses on selected topics from electromagnetic field theory with respect to the problem at hand. Based on this research and using FEM software for 2D (FEMM) and subsequently 3D problems (Ansys Maxwell), two models of the magnetic circuit were designed, optimized and built. The final assembly was then used in an experiment. The presence of chemical compounds with disinfectant effects was determined from samples of the affected liquid. Finally, the electrical voltage induced on the electrodes attached to the measuring circuit was also measured.
Description
Citation
SIKORA, P. Návrh a sestavení experimentu k ověření interakce magnetického pole s proudící kapalinou [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Fluidní inženýrství
Comittee
doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. František Pochylý, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Jaroslav Štigler, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D. (člen)
Ing. Zdeněk Franc, Ph.D., Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Motyčák (člen)
Date of acceptance
2024-06-12
Defence
Student prostřednictvím své prezentace seznámil členy komise s obsahem své diplomové práce v průběhu 15 minut. Shrnul závěry, ke kterým dospěl při řešení zadaného tématu. Následovalo přednesení posudku vedoucího práce a oponenta. Oponent ve svém posudku položil dvojici otázek, na které student reagoval ke spokojenosti oponenta. Předsedkyně komise otevřela všeobecnou debatu k předložené diplomové práci pro všechny členy komise.
Prof. Pochylý se zeptal studenta na volbu umístění elektrod a dále tvar rovnice popisující Lorencovu sílu. Další dotaz vyplynul z předchozí otázky, jak ovlivňuje režim proudění měřené elektromotorické napětí. Inženýr Motyčák se ptal na důvody, které vedly k volbě proměnného tlaku v sacím kotli. Komise v závěru konstatovala spokojenost s úrovní odpovědí a část obhajoby byla ukončena.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení