Úvodní stránka
Osobní údaje
Odborná činnost
Publikace
English version
19.1.2011

 
Odborné zaměření
 
Klíčová slova:
elektrotechnika, elektrické přístroje, spínací přístroje vysokého a velmi vysokého napětí, vypínače,
mechanika kontinua, CFD,
numerické simulace, MKP, MKO, ANSYS, elektromagnetické pole, proudění plynů a kapalin, vícefázové proudění, interakce - sdružené úlohy
 
Spínací elektrické přístroje:
Odborná činnost byla v době studia zaměřena na studium, analýzu a teoretické modelování procesů vypínacího pochodu tlakoplynových vypínačů vysokého a velmi vysokého napětí, zvláště moderních vypínačů typu "self-blast" s plynem SF6. Vypínací pochod vypínače byl modelován jako soubor dílčích fyzikálních jevů - úloh, s cílem analyzovat jednotlivé kritické oblasti úspěšného vypnutí. Kromě těchto dílčích modelů byl v posledních letech  rozpracován zjednodušený  komplexní model se zahrnutím modelu elektrického oblouku.
 
  Řešené modely lze v zásadě rozdělit do několika základních skupin:
  • modely založené na simulaci proudění plynu - jedná se o stacionární i nestacionární výpočty proudění plynu se zahrnutím přenosu energie (vedení, proudění, záření), chemických reakcí (rozklad plynu), případně energetického zdroje - elektrického oblouku.
  • modely založené na výpočtech elektrického pole - jedná se o výpočty elektrostatického pole, s případným uvažováním prostrorových a povrchových nábojů.
  • modely založené na kombinaci tlakového pole plynu a elektrického pole - jedná se o modely vycházející ze základních rovnic teoretické fyziky pro elektrickou pevnost plynů. Z této teorie vyplývá závislost elektrické pevnosti plynu na poměru E/p, resp. E/ro, tj. poměru intenzity elektrického pole a tlaku plynu, resp. hustoty plynu při respektování teplotního pole.
  • "jednodimezionální" integrální model vypínacího pochodu
  • komplexní CFD model ze zahrnutím popisu elektrického oblouku
  
Použité metody a matematické modely nalézají uplatnění i u dalších plazmových aplikací, např. plazmatron.
 

Proudění plynů a kapalin, interakce:
S ohledem na realizaci teoretických simulací vypínacího procesu na bázi výpočetního programu FLUENT, byla a je znalost tohoto software využita i při řešení celé řady dalších úkolů zaměřených na analýzy proudění plynů a kapalin v různých aplikacích. Jedná se o jedno i vícefázové proudění za různých podmínek, často při sledování přenosu tepla.
Namátkou lze zmínit například simulaci kondenzační jímky pro tlakovzdušný systém nákladního automobilu, analýzu chlazení distrubučního transformátou v betonové buňce, simulaci vnitřního zkratu v rozvaděči nebo simulaci proudění v látkovém filtru.

Vedle uvedených úloh je častým problémem i řešení složitých procesů u kterých docházi k interakci proudícího média s dalšími fyzikálními poli. Za takový problém lze považovat například elektrický odlučovač, kde za přispění korónového výboje a jeho elektrického pole dochází k nabíjení a odlučování prachových částic unášených vzdušninou. Dalším příkladem mohou být indukční průtokoměry.

Elektromagnetické pole
S ohledem na potřebu řešení dílčích úloh výše uvedených problémů, například rozložení elektrického pole v komoře spínacího přístroje nebo elektromagnetického pole cívek indukčního průtokoměru, jsou dle potřeby řešeny i úlohy se zaměřením na elektromagnetické pole. Teoretické simulace v této oblasti napomohly mimo jiné také k návrhu nové kolejnicové brzdy tramvaje nebo ovládacích elektromagnetů.
Tato oblast je i častým zdrojem úloh pro zadání diplomových a bakalářských prací.