Simulace dynamiky rotoru v systému ROSS a ANSYS
Loading...
Date
Authors
Mašán, Roman
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
ORCID
Abstract
Diplomová práca sa zaoberá analýzou dynamiky rotora odstredivého čerpadla BETA 12 YC. V úvode teoretickej časti práce sú vysvetlené základné pojmy dynamiky rotora, vrátane rozdielu medzi pružným a tuhým rotorom, vyvažovaním rotačných strojov, reálnym tlmeným systémom a účinkami gyroskopických momentov. Teoretická časť ďalej pokračuje načrtnutím problematiky vibrácii, frekvenčnou analýzou, vplyvom tenkých špár na rotor a popisuje aj výpočet radiálnej sily pôsobiacej na čerpadlo, ktorý má zásadný význam pre nasledujúcu časť práce. Praktická časť pozostáva z popisu sústavy odstredivého čerpadla, popisu a vyhodnotenia experimentálnych meraní vykonaných na čerpadle a tvorby numerických modelov reprezentujúcich jeho dynamické vlastnosti. Modely sú vytvorené pomocou výpočtových softwarov ANSYS a ROSS. Výsledkom tejto analýzy sú vlastné tvary kmitu a vlastné frekvencie čerpadla. Vypočítané hodnoty sú porovnané s experimentálne stanovenými hodnotami a sú zhodnotené aj rozdielmi medzi jednotlivými verziami výpočtov.
The thesis focuses on the analysis of the rotor dynamics of the centrifugal pump BETA 12 YC. The introduction to the theoretical part explains the basic concepts of rotor dynamics, including the distinction between flexible and rigid rotors, balancing of rotary machines, real damped systems, and the effects of gyroscopic moments. The theoretical part further proceeds with an outline of the vibration issues, frequency analysis, the influence of seal gaps on the rotor, and describes the calculation of the radial force acting on the pump, which plays an important role for the following part of the work. The practical part consists of a description of the centrifugal pump system, the description and evaluation of experimental measurements conducted on the pump, and the creation of numerical models representing its dynamic properties. The models are created using the computational software ANSYS and ROSS. The result of this analysis is the determination of the natural modes and frequencies of the pump. The calculated values are compared with the experimentally determined values, and the differences between calculation versions are also reviewed.
The thesis focuses on the analysis of the rotor dynamics of the centrifugal pump BETA 12 YC. The introduction to the theoretical part explains the basic concepts of rotor dynamics, including the distinction between flexible and rigid rotors, balancing of rotary machines, real damped systems, and the effects of gyroscopic moments. The theoretical part further proceeds with an outline of the vibration issues, frequency analysis, the influence of seal gaps on the rotor, and describes the calculation of the radial force acting on the pump, which plays an important role for the following part of the work. The practical part consists of a description of the centrifugal pump system, the description and evaluation of experimental measurements conducted on the pump, and the creation of numerical models representing its dynamic properties. The models are created using the computational software ANSYS and ROSS. The result of this analysis is the determination of the natural modes and frequencies of the pump. The calculated values are compared with the experimentally determined values, and the differences between calculation versions are also reviewed.
Description
Keywords
Dynamika rotora , odstredivé čerpadlo , modálna analýza , ANSYS , ROSS , vlastné tvary kmitu , vlastné frekvencie , vibrácie rotora , ohybové vibrácie , hriadeľové vibrácie , vibračná analýza , modelovanie tenkej špáry , interakcia kvapaliny a telesa , radiálna tuhosť ložísk , fluidné inžinierstvo , metóda konečných prvkov , Rotor dynamics , centrifugal pump , modal analysis , ANSYS , ROSS , natural modes , natural frequencies , rotor vibration , bending vibration , shaft vibration , vibration analysis , seal modeling , fluid structure interaction , bearing radial stiffness , fluid engineering , finite element method
Citation
MAŠÁN, R. Simulace dynamiky rotoru v systému ROSS a ANSYS [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
Fluidní inženýrství
Comittee
doc. Dr. Ing. Lumír Hružík (předseda)
doc. Ing. Miloslav Haluza, CSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
Ing. Jindřich Veselý, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Rudolf, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Vladimír Habán, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Koňas, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Zavadil, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2025-06-10
Defence
Student představil obsah své diplomové práce prostřednictvím připravené prezentace v rozsahu přibližně 15 minut.
Shrnul rešeršní část, předpoklady které apolikoval ve své práci a volně přešel k výsledkům práce a jejich aplikaci.
Následovalo hodnocení vedoucího práce a oponenta závěrečné práce. Oponent měl několik otázek ve svém posudku, které student odpověděl a v rámci diskuse s oponentem okomentoval k jeho spokojenosti. V tuto chvíli se zapojili ostatní členové komise, kteří položili následující otázky:
1. Uvažujete kozlík jako tuhé těleso?
2. Vliv účinků tuhosti předního těsnícího kruhu ve výpočtu?
3. Jaké vlastní frekvence bylo možno pozorovat na OK?
Student na všechny položené dotazy odpověděl k všeobecné spokojenosti komise.
Komise se usnesla, že vyčerpala okruh otázek a ukončila obhajobu záverečné práce.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena