Fluidické oscilátory

Téma studentské práce
Školitel: prof. Ing. Václav Tesař, CSc.
Typ práce: magisterská/diplomová doktorská
Platnost nabídky: 06.01.2012

Oscilace nebo pulsace proudění umožňují zvýšit efektivitu různých procesů – např. při řízení separace a přechodu do turbulence [1], v ejektorech [2], při impaktním sušení nebo ohřívání produktů [3], v bioreaktorech pro potlačení emise skleníkových plynů [4] ( – tento článek jako nejlepší publikace v oboru chemického inženýrství za r. 2009 byl odměněn ve Velké Británii Moultonovou medailí), nebo v mixerech pro mísení reagujících látek zejména pro mikrochemické aplikace [5]. Jako obzvlášť výhodná se jeví generace oscilací fluidickými oscilátory bez pohyblivých součástek, zejména využívající hydrodynamickou nestabilitu proudění. Typické pro takové oscilátory je (alespoň v určitém rozmezí průtoků) konstantní hodnota Strouhalova čísla, což je možné využít k digitálnímu měření průtoků tekutin [6]. Pokud je naopak požadována nezívislost frekvence na průtoku, jsou v současné době realizovány návrhy oscilátorů s piezoelektrickým řízením [7] (přičemž se i v zahraničí uznávánaše priorita daná patentem [8]). Diplomant nebo doktorand, který by měl o tuto problematiku zájem, by se zabýval ve spolupráci s universitou v Sheffieldu (prof. Zimmerman) hledáním optimální geometrie a vyšetřováním možných cest k fungování při co nejnižších Reynoldsových číslech [9].

[1] Tesař V., Hung C.-H., Zimmerman W.: “No-Moving-Part Hybrid-Synthetic Jet Actuator“, Sensors and Actuators A, Vol. 125, Issue 2, p. 159, 2006
[2] Tesař V.: “Ejektor nebo injektor“, Čs. patent č. 175307 , prosinec 1975
[3] Tesař V.: “Enhancing Impinging-Jet Heat or Mass Transfer by Fluidically Generated Flow Pulsation”, Chemical Engineering Research and Design, Vol.: 87, Issue 2, p. 181, 2009
[4] Zimmerman W.B., Hewakandamby B. N., Tesař V., Bandulasena H.C.H., Omotowa O. A.: „On the design and simulation of an airlift loop bioreactor with microbubble generation by fluidic oscillation“, Food and Bioproducts Processing, Vol. 97, Issue 3, 2009, p. 215, 2009
[5] Tesař V.: “Oscillator Micromixer”, Chemical Engineering Journal, Volume 155, Issue 3, p. 789, 2009
[6] Tesař V.: "Oscilátorové fluidické prùtokoměry", Sborník XV. Sympozia o anemometrii s mezinárodní účastí, ISBN 80-86020-23-1, Úvaly, květen 1998
[7] Gregory J. W., Raghu S.: “Variable-Frequency Fluidic Oscillator Driven by a Piezzoelectric Bender, AIAA Journal, Vol. 47, No. 11, p. 2717, 2009
[8] Tesař V.: “Převodník proudového typu pro převod elektrick0ho signálu na signál fluidický”, Čs. patent č. 148724, říjen 1971
[9] Tesař V.: " Pressure-Driven Microfluidics", monografie, vydalo nakladatelství Artech House Publishers, Boston, Masssachusetts USA


Footer menu

© 2008–2010 Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.