Laboratoř sprejů

Pracoviště má 25leté zkušenosti ve výzkumu rozprašovacích trysek. Pro tuto činnost provozuje v ČR unikátní laboratoř trysek s vybavením, které je srovnatelné s jinými špičkovými evropskými pracovišti. Typické využití je výzkum a diagnostika atomizačních trysek pro energetiku, spalovací komory turbomotorů, čištění plynů (odsiřování, CCS), chlazení v ocelářském průmyslu, spalování odpadních paliv, farmaceutický průmysl a vlhčení vzduchu.

Vybavení laboratoře umožňuje zkoušení trysek ve velkém rozsahu provozních tlaků, průtoků a provozních kapalin na zkušebním zařízení s komplexním měřením jejich vlastností: průtočné charakteristiky, vnitřní proudění, časově/frekvenčně a prostorově rozlišené charakteristiky velikosti, rychlosti a koncentrace kapek ve spreji, hmotnostní toky kapaliny, geometrie spreje. Reálné podmínky sprejů a dalších dvoufázových disperzních systémů v různých aplikacích lze zkoumat i v proudícím prostředí v aerodynamickém tunelu nebo s ohřevem či chlazením rozstřikované kapaliny.

Více fotek a videí z laboratoře zde

Čím se zabýváme

  • Výzkum, vývoj a zkoušení různých typů rozprašovacích trysek, injektorů a nebulizérů
  • Návrh tlakových a dvoumédiových trysek typu effervescent s pomocí vlastních metodik, návrh trysek pro vysoce viskozní kapaliny, odpadní paliva a suspenze s pevnými částicemi
  • Měření vlastností sprejů s využitím moderních laserových diagnostických metod jako vstupní data pro počítačové (CFD) modely
  • Vizualizace vnitřního proudění v tryskách a výzkum dvoufázového toku
  • Výpočet dvoufázového výtoku – kapalina-plyn s vlastním softwarem
  • Hodnocení stability sprejů pomocí publikovaných i vlastních metod


Video: Measurement of spray properties of Slinger atomizer


Video: Comparison of experimental and numerical approach for internal flow simulation of Simplex atomizer

Přístrojové vybavení

Videa a galerie

Vybrané realizované projekty

  • EKOL spol. s r.o. (Návrh na řešení parního dochlazovače) (2014)
  • MVB OPAVA CZ s.r.o.: Vizualizace rozstřiku vody ve scrubberu (v rámci projektu TH01030820 Komplexní snížení plynných polutantů "malých" producentů emisí) (2015)
  • ESPOSA (MODERNÍ TURBÍNOVÉ MOTORY PRO MALÁ LETADLA) projekt 7. RP (2015)
  • Provyko s.r.o.: Měření a analýza příčin vibrací vzduchovodu v Teplárně Košice (2016)
  • ViskoTeepak s.r.o.: Analýza pracovních činností strojů s využitím vysokorychlostní kamery (2016, 2020)
  • Česká zemědělská univerzita: Měření a analýza rychlosti proudění uvnitř mulčovače (HS13657214) (2016)
  • Výzkumný a zkušební letecký ústav, a.s.: návrh zkušebního zařízení pro palivové trysky, (SR13757047) (2017)
  • Honeywell, spol. s r.o.: Směšování proudu vzduchu s plynem před hořákem, (SR13757110) (2017)
  • SÚJCHBO: Ověření citlivosti čítače PortaCount, (SR13757211) (2017)
  • SVS FEM: Návrh řešení trysek pro vlhčení spalin (Elektrárna Ledvice, 2020)
  • VŠB: Charakterizace spreje tlakových trysek metodou PDA (2019)
  • ZVVZ: Návrh řešení chlazení kouře s popílkem (2018)
  • První brněnská strojírna Velká Bíteš, a.s., (Palivové trysky pro malé turbínové motory) (1999-2000, 2011-2012, 2014, 2018-2019)
  • Skala Medica: Posouzení trysek pro rozstřik cytostatik, Analýza rizik (2020)
  • BALÓNY KUBÍČEK spol. s r.o.: Inovace balonového hořáku Ignis+ (2020)
  • ERC GmbH Germany (Dvoumédiová effervescent tryska, Kombinovaný třímédiový atomizer pro spalování odpadních paliv, tlakové vířivé trysky se zlepšenými atomizačními vlastnostmi pro průmyslové hořáky, Vliv aditiv a opotřebení trysky na vlastnosti spreje trysek Danfoss) (2003-2006)
  • První brněnská strojírna Třebíč, a.s., (Průmyslové hořáky s atomizačním systémem effervescent pro snížení emisí) (2002-2005)

Vybrané realizované projekty smluvního výzkumu a vývoje

  • VÍTKOVICE POWER ENGINEERING a.s., Návrh vstřikovacích uzlů pro bioplynové stanice (2010, 2011)
  • Honeywell, spol. s r.o.: návrh řešení klimatizační jednotky pro zkoušky turbokompresorů, (HS 13100051) (2011)
  • První brněnská strojírna Velká Bíteš, a.s., (Palivové trysky pro malé turbínové motory) (1999–2000, 2011-2012, 2014, 2018-2021)
  • EKOL spol. s r.o. (Návrh na řešení parního dochlazovače) (2014)
  • Philip Morris Products S.A. (Transport a depozice částic v dýchacím traktu člověka) (2014–2015)
  • MVB OPAVA CZ s.r.o.: Vizualizace rozstřiku vody ve scrubberu (v rámci projektu TH01030820 Komplexní snížení plynných polutantů "malých" producentů emisí) (2015)
  • Provyko s.r.o.: Měření a analýza příčin vibrací vzduchovodu v Teplárně Košice (2016), Školení - Chyby a nejistoty měření v energetice (2020)
  • ViskoTeepak s.r.o.: Analýza pracovních činností strojů s využitím vysokorychlostní kamery (2016, 2020, 2021)
  • Česká zemědělská univerzita: Měření a analýza rychlosti proudění uvnitř mulčovače (HS13657214) (2016)
  • Výzkumný a zkušební letecký ústav, a.s.: návrh zkušebního zařízení pro palivové trysky, (SR13757047) (2017)
  • Honeywell, spol. s r.o.: Směšování proudu vzduchu s plynem před hořákem, (SR13757110) (2017)
  • SÚJCHBO: Ověření citlivosti čítače PortaCount, (SR13757211) (2017)
  • Tenza a.s.: Posouzení kvality rozstřiku... (2018)
  • ZVVZ: Návrh řešení chlazení kouře s popílkem (2018)
  • Skala Medica: Posouzení trysek pro rozstřik cytostatik, Analýza rizik (2020)
  • BALÓNY KUBÍČEK spol. s r.o.: Inovace balonového hořáku Ignis+ (2020-2023)
  • SVS FEM: Návrh řešení trysek pro vlhčení spalin (Elektrárna Ledvice, 2020), Výzkum proudových polí v okolí 3d tiskárny pomocí Time-resolved PIV (Prusa research, 2021)
  • EKOSPAL CZ, s.r.o.: Analýza vlastností trysek pro deNOx (2021-2022)
  • Jacobs Clean Energy s.r.o.: Analýza spreje u trysek CHNR ETE Temelín (2021-2022)

Vybrané publikace a výsledky

  • JEDELSKÝ, J.; JÍCHA, M. Spray characteristics and liquid distribution of multi- hole effervescent atomisers for industrial burners. Applied Thermal Engineering, 2016, vol. 2016, no. 96, p. 286-296. ISSN: 1359-4311.
  • András Urbán, Matouš Zaremba, Milan Malý, Viktor Józsa, Jan Jedelský, Droplet dynamics and characterization of high-velocity airblast atomization, International Journal of Multiphase Flow, International Journal of Multiphase Flow, Volume 95, October 2017, Pages 1–11
  • Matouš Zaremba, Lukas Weiß, Milan Malý, Michael Wensing, Jan Jedelský, Miroslav Jícha. Low-pressure twin-fluid atomization: Effect of mixing process on spray formation. INTERNATIONAL JOURNAL OF MULTIPHASE FLOW, 2017, vol. 89, no. 1, p. 277-289. ISSN: 0301-9322.
  • JEDELSKÝ, J.; MALÝ, M.; DEL CORRAL, N.; WIGLEY, G.; JANÁČKOVÁ, L.; JÍCHA, M. AIR–LIQUID INTERACTIONS IN A PRESSURE-SWIRL SPRAY. International journal of heat and mass transfer, 2018, vol. 1, no. 1, p. 788-804. ISSN: 0017-9310.
  • ZAREMBA, M.; KOZÁK, J.; MALÝ, M.; WEISS, L.; RUDOLF, P.; JEDELSKÝ, J.; JÍCHA, M. An Experimental Analysis of the Spraying Processes in Improved Design of Effervescent Atomizer. INTERNATIONAL JOURNAL OF MULTIPHASE FLOW, 2018, no. 103, p. 805-814.
  • MALÝ, M.; JEDELSKÝ, J.; SLÁMA, J.; JANÁČKOVÁ, L.; SAPÍK, M.; WIGLEY, G.; JÍCHA, M. Internal flow and air core dynamics in Simplex and Spill-return pressure-swirl atomizers. International journal of heat and mass transfer, 2018, vol. 123, no. 1, p. 805-814.
  • MALÝ, M.; MOITA, A. S.; JEDELSKÝ, J.; RIBEIRO A. P. C.; MOREITA A. L. N. Effect of nanoparticles concentration on the characteristics of nanofluid sprays for cooling applications. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2019, vol. 135, no. 6, p. 3375-3386.
  • URBÁN, A.; MALÝ, M.; JÓZSA, V.; JEDELSKÝ, J. Effect of liquid preheating on high-velocity airblast atomization: From water to crude rapeseed oil. EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE, 2019, vol. 102, no. 1, p. 137-151.
  • MALÝ, M.; SAPÍK, M.; CEJPEK, O.; WIGLEY, G.; KATOLICKÝ, J.; JEDELSKÝ, J. Effect of spill orifice geometry on spray and control characteristics of spill-return pressure-swirl atomizers. EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE, 2019, vol. 106, no. 1, p. 159-170
  • URBÁN, A.; GRONIEWSKI, A.; MALÝ, M.; JÓZSA, V.; JEDELSKÝ, J, Application of big data analysis technique on high-velocity airblast atomization: searching for optimum probability density function. FUEL, 2020, vol. 273, no. 1, p. 1-12. ISSN: 0016-2361. August 2020, https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117792
  • Farid A. Hammad, Kai Sun, Jan Jedelsky, Tianyou Wang, The Effect of Geometrical, Operational, Mixing Methods, and Rheological Parameters on Discharge Coefficients of Internal‐Mixing Twin‐Fluid Atomizers, Processes 2020, 8, 563; doi:10.3390/pr8050563
  • András Urbán; Bálint Katona; Milan Malý; Jan Jedelský; Viktor Józsa, Empirical correlation for spray half cone angle in plain-jet airblast atomizers, FUEL, 2020, vol. 277, no. 1, p. 1-11. ISSN: 0016-2361, Ref: JFUE-D-20-01328, Article Type: VSI:Clean Air 2019
  • MALÝ, M.; CEJPEK, O.; SAPÍK, M.; ONDRÁČEK, V.; WIGLEY, G.; JEDELSKÝ, J. Internal flow dynamics of spill-return pressure-swirl atomizers. EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE, 2021, vol. 120, no. 1, p. 1-13. ISSN: 0894-1777. https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2020.110210
  • Marek Mlkvik, Jan Jedelsky, Heike P. Karbstein, Volker Gaukel, Spraying of viscous liquids: influence of the fluids mixing mechanism on the performance of the internal-mixing twin fluid atomizers, Applied Sciences
  • Jan Jedelský, Milan Malý, Jaroslav Sláma, Miroslav Jícha, Graham Wigley, "Importance of Geometrical Factors on Spray Characteristics of Spill-Return Atomizers" AIAA Journal (2020), accessed November 24, 2020. doi: 10.2514/1.B38066
  • Farid A. Hammad, Kai Sun, Zhizhao Che, Jan Jedelsky, Tianyou Wang, Internal two-phase flow and spray characteristics of outside-in-liquid twin-fluid atomizers, Applied Thermal Engineering:116555 (2021) http://dx.doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2021.116555

Ostatní výstupy

  • Jícha M., Jedelský J., Sláma J., Vysoké učení technické v Brně: Dvoumédiová effervescent tryska. 298870, patent. Úřad průmyslového vlastnictví v Praze (2008)
  • Jedelský J., Jícha M., Sláma J., Vysoké učení technické v Brně: Třímédiová tryska. reg. n. CZ 296739 B6, patent. Úřad průmyslového vlastnictví v Praze (2006)
  • In-house software pro problémy dvoufázového proudění

SPOLUPRACUJEME S

  • Budapest University of Technology and Economics, Hungary (Dr. Józsa)
  • Lund University, Division of Combustion Physics, Sweden (Dr. Berrocal)
  • Lodz University of Technology (PL), Faculty of Process and Environmental Engineering (dr. Gladyszewski and prof. Górak)
  • Indian Institute of Technology Tirupati (Dr. Madan Mohan Avulapati)
  • Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Portugal (dr. Moita)
  • Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Německo
  • VZLÚ v rámci projektu ESPOSA (MODERNÍ TURBÍNOVÉ MOTORY PRO MALÁ LETADLA), projekt 7. RP
  • Loughborough University, UK
  • Erlangen Universitaet, Německo
  • MVB OPAVA.CZ
  • EKOL ENERGO s.r.o.
  • ERC

Kontakt

prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.
Energetický ústav, FSI VUT v Brně
e-mail: jedelsky@fme.vutbr.cz
tel.: +420 541 143 266

O nás