Thermodynamic modeling of rolling fluid turbine

Abstract

v 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.