Osobní stránka

RNDr. Daniel Duda, Ph.D.
Katedra energetických strojů a zařízení (odkaz)
email: dudad (zavináč) kke.zcu.cz
Telefon: (+420)377 638 123 (kancelář), (+420)377 638 146 (laboratoř UX-136)
Najdete mě buď v laboratoři UX-136 nebo v kanceláři UK-718

Pozvánka na Literární kroužek


Během zimního semestru nebude z důvodu přísných epidemiologických opatření.

Obsah Literárního kroužku

Termomechanika

Podklady ke cvičením připravuje ing. Michal Volf a ing. Martin Novák a lze je najít na osobní stránce ing. Nováka (odkaz).
Ing. Petr Pavlíček pro Vás připravil sbírku příkladů z termomechaniky, kterou jistě oceníte; má ji na své osobní stránce (odkaz).

Video o vzorovém výpočtu Sabatova oběhu, který je součástí 6. cvičení. Video není plnohodnotnou náhražkou cvičení, ukazuje pouze jeden příklad. Další videa snad postupně budou přibývat.
Ukázka jednoduchého experimentu ve vzduchu, což je ideální plyn.
Řešený příklad na Ericsson-Braytonův cyklus.
Řešený příklad na měření průtoku na experimentální vzduchové turbíně VT 400. Toto vide je z technických důvodů bez zvuku.
Teoretická část k 9. cvičení.
Příklad na Rankin-Clausiův cyklus (10. cvičení). Ve videu jsou použity tabulky vody a vodní páry. Tentokrát bylo video tvořeno pomocí prezentace PowerPoint, kterou si můžete také sami stáhnout a proklikat.
Předmluva k jedenáctému cvičení, kdy začneme sdílení tepla. Tato část je náročná i pro mě, a tak se předem omlouvám za to, že pravděpodobně ještě zvětším časový skluz při přípravě videí. Doufám, že vám tato videa pomohou.
Příklady na přenos tepla zářením. Už mám celý týden zpoždění, pak pardon.
Cvičení 12 o přenosu tepla vedením (a nejen jím) při úniku z potrubí do okolí.

Písemka 1 - 21. května, hodnocení (pdf)

Písemka 27. srpna, hodnocení (pdf)
Třetí příklad byl naprostým propaákem v obou odděleních, proto přikládám ukázku, jak jsem si to představoval.

Mechanika tekutin

Osobní stránka profesora Uruby (odkaz), kde nejdete prezentace k přednáškám (odkaz).
Cvičení probíhají, alespoň zatím, jak fyzicky, tak virtuálně prostřednictvím Microsoft Teamsu, kde najdete i další materiály.

MS Teams

Odkaz na stažení: zde. Registrovaní už jste skrze Univerzitu, musíte se jen přihlásit svým univerzitním emailem, případně adresou login@office365.zcu.cz, kde login je Vaše přihlašovací jméno do Portálu. Pak by Vás to mělo přesměrovat na standardní přihlašování přes Orion.

Krátká ukázka Taylor-Couettova proudění zde.

Laboratoř PIV

Úvod

PIV z anglického Particle Image Velocimetry, čili částice - obraz - měření rychlosti, do češtiny se překládá jako planární laserová anemometrie (wikipedie), ale nemusí být jen planární a v principu nemusí být potřeba laser. Výstižnější název by zněl asi Obrazové měření rychlosti unášených částic, jenže to už nejsou 3 slova... (a zkratka by byla OMRUČ)

Podstatné je, že sledujeme částice unášené tekutinou a předpokládáme, že jejich pohyb vypovídá o pohybu jinak průhledné tekutiny. To je splněno, pokud jsou částice malé, neboť setrvačné a vnější síly závisí na hmotnosti, čili se škálují jako r3, zatímco třecí síly, které vláčí částici spolu s tekunou, závisí na jejím povrchu, tedy se škálují jako r2, pro pomalé laminární proudění dokonce jako r1.

Malá ukázka toho, jak vlastně zpracování dat funguje je na následujícím obrázku. Kamera rozliší dvě expozice posunuté o krátký čas, i očima si lze všimnout posunutí a deformace textury částic. Z lokálního posunutí mezi oběma snímky je pak vypočtena okamžitá rychlost, která má podobu dvourozměrného vektorového pole, tudíž lze vypočítat i další veličiny, jako například složku vířivosti kolmou k měřené rovině.

Vlevo vidíme úplav za lopatkou NACA 64-618 při rychlosti 3 m/s odpovídající ržimu odtrhávání laminárních vírů a formace von Karmánovy vírové stezky. Vpravo je vidět zúžení a zturbulentnění úplavu při vyšší rychlosti 11,7 m/s.

Info pro kolegy, kteří by rádi využili PIV k obohacení svých výsledků

Máme 2 kamery s max. frekvencí 7,4 Hz (tedy ve většině případů nelze sledovat časový vývoj děje), ale jeden snímek se skládá ze dvou snímků oddělených krátkým časovým intervalem v řádu mikrovteřin, což, v závislosti na zvětšení, stačí i na docela slušně rychlé proudění. Kamery jsou dvě proto, abychom mohli měřit stereoskopicky, tedy v jedné rovině získat i třetí složku rychlosti kolmou k této rovině.

Máme dva páry objektivů s ohniskovou vzdáleností 24 a 60 mm. Objektivy jsou velmi důležité, protože určují délkové měřítko, které lze zkoumat. To je dále limitováno nejmenším časem, který kamery dokážou odlišit (oddělit záblesky), který je 1,5 μs.

Možnosti měření rychlých proudění stávající aparaturou jsou předvedeny na případu ventilátoru pro kalibrační trať víceotvorových sond, podrobnější popis předběžného měření zde.

Aktuální výzkum je zaměřen na možnosti rozpoznávání jednotlivých vírů v PIV datech a následné statistické zpracování jejich vlastností. Předběžné výsledky tohoto snažení byly prezentovány na Sympóziu o anemometrii v Liticích, pdf, a na konferenci Topical Problems of Fluid Mechanics 2020, článek.

Mezivýsledkem výše zmíněného snažení je metoda získání prostorového spektra, jejímž vedlejším produktem je mj. rozlišení délkového měřítka fluktuací přispívajících do turbulentní kinetické energie, což bylo prezentováno na Sympóziu o anemometrii v Liticích, pdf.

Plakáty

Hledání jednotlivých vírů v PIV datech

O mně

Titul Ph.D. jsem získal ve skupině supratekutosti na Katedře fyziky nízkých teplot Matematicko-fyzikání fakulty Univerzity Karlovy, obhájená disertační práce: Quantum turbulence in superfluid helium studied by particle tracking velocimetry visualization technique (pdf, abstrakt, shrnutí na 20 stránek - tzv. autoreferát).

Odkazy na databáze

Google Scholar

ORCID

Scopus Id

Researcher Id

Každý rok se snažíme poslat nějaký rozumně kvalitní příspěvek na Sympózium o anemometrii, které se konává v Liticích. Vzhledem k tomu, že sborníky z tohoto sympózia jsou prakticky nedohledatelné, dávám zde alespoň své příspěvky:
2014, Vizualizace obtékání oscilující překážky supratekutým héliem
2015, Makroskopické víry v supratekutém héliu
2016, Pozorování kavitačních bublin v kapalném héliu
2017, Experimentální studium stacionárního pohybu částic v supratekutém héliu v okolí rychle kmitající překážky - vliv velikosti oblasti
2018, Předběžná zpráva o snaze o strojové rozpoznání jednotlivých vírů v PIV datech
2019, Prostorové spektrum turbulence z PIV dat

Vím, že je stránka zatím taková nic moc - žádné rámce, žádné menu, žádné pohyblivé obrázky nebo interaktivní aplikace... V důchodu na to možná bude čas.