Doktorské studium na Odboru fluidního inženýrství

Zajímá vás proudění tekutin? Chcete navrhovat stroje pro transport tekutin a energetiku? Přitahuje vás fluidní biomechanika? Zajímají vás silové interakce proudící tekutiny a lopatkových strojů? Chcete se podílet na výzkumu, který má praktické uplatnění? Chcete pracovat na skutečných výzkumných projektech? 

Staňte se členem zkušeného týmu s velkým podílem mladých lidí. V rámci dizertační práce se provádí výzkum experimentální, s využitím výpočtového modelování a simulací i výzkum teoretický. Zde naleznete jen stručný přehled témat. Pro bližší informace neváhejte kontaktovat potenciálního školitele nebo vedoucího odboru.

V rámci doktorského studia se budete účastnit na řešení výzkumných projektů i zakázek pro průmyslové partnery.

Doktorandi se účastní domácích i zahraničních konferencí a stáží na zahraničních univerzitách.

Pro doktorandy s dobrými pracovními a studijními výsledky nabízíme částečný pracovní úvazek.

Uvítáme studenty nejen z Energetického ústavu, ale máme mezi sebou např. i kolegy z „mechaniky“ nebo „matematiky“.

Aktuální témata doktorského studia na Odboru fluidního inženýrství řazená podle školitelů

doc. Ing. Pavel Rudolf, Ph.D.

 RotOdtr150.png Téma doktorského studia: Rotující odtržení v odstředivém čerpadle

Rotující odtržení se objevuje v mimooptimálních provozních bodech práce odstředivého čerpadla. Výrazně ovlivňuje dynamiku čerpadla i jeho provozní charakteristiky. V případě reverzních čerpadlových turbín má významný vliv na stabilitu provozní charakteristiky a omezení provozní oblasti.


Disk 01 150.png  Téma doktorského studia: Diskové ztráty odstředivých čerpadel a vodních turbín
 
Diskové ztráty představují významnou část celkových hydraulických ztrát především u pomaloběžných hydraulických strojů (radiální čerpadla, Francisovy turbíny, reverzní Francisovy turbíny). Cílem dizertační práce je analytický rozbor vzniku diskových ztrát a studium vlivu tvaru spáry mezi disky rotoru a statoru na jejich velikost, s využitím experimentálního a výpočtového modelování. 

KavEr a 02 150.png Téma doktorského studia: Model kavitační eroze

Při provozu hydraulických strojů a zařízení může docházet ke kavitaci, tj. lokálnímu vzniku bublinek páry v oblastech nízkého tlaku. Při následné kondenzaci (kolapsu) bublinek jsou generovány výrazné tlakové impulzy, které způsobují poškození obtékaného povrchu. Cílem doktorského studia je vytvoření popisu chování bublinek páry a následně předpovědi míst poškození a její intenzity, tedy tvorba tzv. modelu kavitační eroze. Model vychází především z numerického řešení Rayleigh-Plessetovy rovnice, která popisuje změnu průměru bubliny v proměnném tlakovém poli. Téma je velmi vhodné i pro absolventy specializace Matematické inženýrství (tvorba modelu v prostředí Matlab).

KavMi 01 150.png Téma doktorského studia: Eliminace mikroorganismů kavitací

Kavitace nepředstavuje pouze negativní jev při provozu hydraulických strojů, ale může být pozitivně využita např. při desinfekci vody. Doktorand se zaměří především na mechanické vlivy vedoucí k poškození sinic a bakterií při kavitaci. Vycházet bude z experimentálních zkoušek na kavitační trati odboru fluidního inženýrství V. Kaplana a výpočtového modelování CFD. Cílem bude popis účinku imploze kavitačních bublin na buňky sinic, resp.

 Téma doktorského studia: Redukovaný model vírového proudění

Proudění se silnými vírovými strukturami (např. vírový cop v sací troubě vodní turbíny) lze výhodně popsat redukovaným modelem proudění. Cílem dizertační práce je sestavení tohoto modelu pro turbulentní proudění v mimooptimálním provozním bodu Francisovy turbíny. Model pak bude východiskem pro řízení proudění v sací troubě s cílem omezení tlakových pulzací způsobených vírovým copem. Model bude vycházet z CFD simulací založených na metodě LES a experimentů provedených pomocí metody PIV. Práce bude probíhat v rámci grantu GAČR „Prostorová nestabilita smykové vrstvy při nepříznivém gradientu tlaku“.

prof. Ing. František Pochylý, CSc.

 Téma doktorského studia: 
Vlastní a vynucené kmitání kapaliny v pružné trubici

Práce bude zaměřena na studium interakce stlačitelné kapaliny s pružnou stěnou trubice. Navazuje na projekt GAČR GA17-19444S (Interakce heterogenní kapaliny s pružnou stěnou). Výsledky budou využity jak v oblasti biomedicíny, tak při koncepci nových hydrodynamických systémů; například tlumení vodního rázu.



doc. Ing. Vladimír Habán, Ph.D.

 Téma doktorského studia: 
Diagnostika hydraulických strojů pomocí měření akustické emise

Práce bude zaměřena na využití měření akustické emise při diagnostice hydraulických stojů. Je přislíbena podpora ČEZu a instalace snímačů akustické emise na elektrárnách.

doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D.

 Téma doktorského studia: 
Studium vírových struktur v srdečních náhradách

Rozbor řešení proudění v čerpadlech používaných jako srdeční náhrady, studium vírových struktur typických pro tato zařízení, výběr vhodného a běžně používaného zařízení k experimentům, počítačové modelování s predikcí vzniku žádoucích a nežádoucích vírových struktur, návrh úprav stávajících srdečních čerpadel na základě vyhodnocení simulací. Práce navazuje na projekt GAČR číslo GA17-19444S (Interakce heterogenní kapaliny s pružnou stěnou).

 

Radiálně axiální čerpadlo s protiběžnými koly

Téma se zabývá řešením vícestupňového čerpadla (radiálně axiálního), kde bude vyřazeno vratné kolo a nahrazeno protirotací dalšího oběžného kola. Toto řešení bude aplikováno na čerpadla nižších rychloběžností, tedy na kola radiálně-axiální.  

doc. Ing. Jaroslav Štigler, Ph.D.

Stigler Kanaly 02 150.png Téma doktorského studia: 
Řízení proudu kapaliny v kanálech a korytech

Při budování vodních elektráren je třeba se zabývat problematikou rovnoměrného nátoku vody k turbínám. Vlivem tvaru kanálu může dojít k tomu, že rychlostní profil před nátokem do turbín je nerovnoměrný.  Díky tomu je některá z turbín lépe plněná než ostatní. To může následně ovlivnit jejich výkon a účinnost. Tento problém je možné řešit celkovou změnou tvaru přívodního kanálu, nebo vkládáním žeber, nebo vytvořením vírových struktur, které ovlivní tvar rychlostního profilu.



Historie

Nahoru