Thermodynamic modeling of rolling fluid turbine
Termodynamické modelování Sedláčkovy turbíny
diploma thesis (DEFENDED)

View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/119577Identifiers
Study Information System: 199786
Collections
- Kvalifikační práce [11325]
Author
Advisor
Consultant
Maršík, František
Referee
Hron, Jaroslav
Faculty / Institute
Faculty of Mathematics and Physics
Discipline
Mathematical modelling in physics and technology
Department
Mathematical Institute of Charles University
Date of defense
9. 7. 2020
Publisher
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaLanguage
English
Grade
Excellent
Keywords (Czech)
Nerovnovážná termodynamika, Sedláčkova turbína, stabilita, vířivost, simulaceKeywords (English)
Non-equilibrium thermodynamics, Rolling fluid turbine, stability, vorticity, simulationv češtině Ondřej Kincl 21 května 2020 SETUR je malá vodní turbína vynalezená Doc. Ing. Miroslavem Sedláčkem CSc. v roce 1998, která nepoužívá lopatky, vykazuje některé zvláštní vlastnosti a funguje na principu dosud nepoznaného hyd- raulického jevu. Tato diplomová práce je pokusem najít vysvětlení s využitím Navier-Stokesových rovnic. Domníváme se, že fungování turbíny lze chápat jako jev, kdy odpor prostředí otočí znaménko a tekutina tak způsobuje kladnou reakci na vlastní pohyb turbíny. Tato myšlenka je prozkoumána ve zjednoduše- ném analytickém modelu. V závěru je pak vytvořen trojrozměrný numerický model, který tuto myšlenku potvrzuje.
in English Ondřej Kincl 21 May 2020 Rolling turbine is a small hydraulic turbine invented by Doc. Ing. Miroslav Sedláček CSc. in 1998. This turbine is bladeless, exhibits various interesting behaviour and operates on the basis of a yet unknown hydraulic principle. This thesis attempts to find an explanation using incompressible Navier- Stokes equations. We will introduce the concept of drag inversion - the idea that fluid force in rolling turbines is a positive feedback to the motion itself. This is explained in a simplified model using analytical methods. These results are then verified in a numerical simulation.