|
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.
|