Optimalizace geometrie kapsy hydrostatického ložiska s využitím CFD simulace
Date
Authors
Dryml, Tomáš
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práce se zabývá optimalizací geometrie kapes hydrostatického ložiska s využitím CFD simulace a experimentálního měření. Kombinací experimentálního a numerického přístupu je zkoumán vliv variace tvaru a hloubky buněk hydrostatického ložiska na jednotlivé provozní parametry. Vliv variací geometrie je stanoven na základě numerické simulace, jež byla validována experimentálně získanými daty. Z výsledků vyplývá, že ideální hloubka buňky by měla odpovídat 20–50násobku výšky mazací vrstvy Simulace také ukazují, že variace hloubky má výrazný vliv na provozní parametry. Naopak variace tvaru buňky nijak významně neovlivňuje provozní parametry ložiska. Návrh optimální geometrie hydrostatického uložení je důležitý především proto, že může přinést značné finanční a energetické úspory spojené s provozem (především velkorozměrných) hydrostatických ložisek.
The master's thesis deals with the optimization of hydrostatic bearing pad geometry using CFD simulation and experimental measurements. By combining experimental and numerical approaches, the effect of variation of hydrostatic bearing recess shape and depth on individual operating parameters is investigated. The effect of geometry variations is determined by numerical simulations which have been validated with experimentally obtained data. The results show that the ideal recess depth should correspond to 20-50 times the lubrication layer height The simulations also show that depth variation has a significant effect on the operating parameters. In contrast, the variation of the recess shape does not significantly affect the operating parameters of the bearing. The design of the optimum geometry of the hydrostatic bearing is particularly important because it can bring significant financial and energy savings associated with the operation of (especially large-sized) hydrostatic bearings.
The master's thesis deals with the optimization of hydrostatic bearing pad geometry using CFD simulation and experimental measurements. By combining experimental and numerical approaches, the effect of variation of hydrostatic bearing recess shape and depth on individual operating parameters is investigated. The effect of geometry variations is determined by numerical simulations which have been validated with experimentally obtained data. The results show that the ideal recess depth should correspond to 20-50 times the lubrication layer height The simulations also show that depth variation has a significant effect on the operating parameters. In contrast, the variation of the recess shape does not significantly affect the operating parameters of the bearing. The design of the optimum geometry of the hydrostatic bearing is particularly important because it can bring significant financial and energy savings associated with the operation of (especially large-sized) hydrostatic bearings.
Description
Citation
DRYML, T. Optimalizace geometrie kapsy hydrostatického ložiska s využitím CFD simulace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Maňas, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. (člen)
Ing. Bronislav Růžička, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jan Vimmr, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Michal Hajžman, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Stanislav Němeček, PhD. (člen)
Date of acceptance
2023-06-19
Defence
Student prezentoval svoji práci a odpověděl na otázky oponenta:
1) Proč v případě CFD simulací nebyla zahrnuta do výpočtového modelu i tíhová síla běhounu? ZODPOVĚZENO
2) Proč výpočetní síť pro CFD simulace nebyla zjemněna v blízkosti stěn? ZODPOVĚZENO
3) Nebylo by vhodné provést CFD simulace rovněž pro jinou tloušťku mazacího filmu? ZODPOVĚZENO
4) Obr. 4.21: proč byl na spodní stěně běhounu předepsán jako výstupní okrajová podmínka tlak rovný atmosférickému? Je to správně? ZODPOVĚZENO
Dr. Růžička – Hloubka kapsy nemá vliv na teplotu – má to nějaký důvod? ZODPOVĚZENO
Dr. Růžička – Bude tento experimentální poznatek k něčemu do budoucna? ZODPOVĚZENO
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení