Analysis of power conditioning for AC traction feeding
Bejvl, Martin
2019 - Czech This report analyses the possibilities of symmetrization and PFC in the 3-phase supply grid if a phase-to-phase RL load is connected between two phases, which is typical for an AC traction load. Two additional converters must be added to the RL load to provide required feature. The converters produce controlled currents and set up the so-called Delta connection with the LR load. The influence of the converter currents on the 3-phase supply currents are analysed. The obtained results are presented both in diagrams and equations. Zpráva analyzuje možnosti symetrizace a kompenzace proudu v trojfázové síti, pokud je mezi dvě fáze připojena zátěž typu RL, což je typický případ odběru z troleje v AC trakci. Pro zajištění požadované funkce musí být obvod RL zátěže doplněn dvěma měniči, které budou dodávat potřebné proudy a které tvoří s RL zátěží zapojení do trojúhelníka. Byl proveden rozbor vlivu proudů dodávaných měniči na napájecí proud trojfázové sítě. Zjištěné výsledky jsou prezentovány na grafech i analyticky rovnicemi. Keywords: symmetrization of line currents; load balancer; single-phase traction load Available at various institutes of the ASCR Analysis of power conditioning for AC traction feeding

This report analyses the possibilities of symmetrization and PFC in the 3-phase supply grid if a phase-to-phase RL load is connected between two phases, which is typical for an AC traction load. Two ...

Bejvl, Martin
Ústav termomechaniky, 2019

Vibrational tests and dynamic analysis of friction effect at railway wheel damped by damping ring
Pešek, Luděk; Půst, Ladislav; Bula, Vítězslav; Šnábl, Pavel; Boháč, T.; Tašek, H.; Běhálek, V.
2019 - Czech Experimental modal analysis with one (SIMO) and two (MIMO) exciters with the following objectives: (a) to develop a test methodology to evaluate the friction effect of the damping ring on the vibration damping of the wheel, b) to describe changes in the measured dynamic amplitude-frequency and phase-frequency characteristics to the excitation amplitude and to show the non-linear frictional behavior of the circular damping ring in the wheel groove for different natural vibration shapes was carried out in the dynamic laboratory of Bonatrans a.s. on 11-16 June 2019. The proposed methodology and analysis of the measured results in terms of the effect of the friction couplings of the circular wire are described in the report. This work was performed for design of the damping friction ring with variable curvature and optimal distribution of contact pressures in the groove, which is the aim of the DELTA project.\n Pro návrh tlumícího třecího kroužku s proměnnou křivostí s optimálním rozložením kontaktních tlaků v drážce, jež je cílem projektu DELTA, proběhla v dynamické laboratoři Bonatrans a.s. ve dnech 11. až 16. června 2019 experimentální modální analýza s jedním (SIMO) a dvěma (MIMO) budiči s těmito cíli: a) vytvořit metodiku zkoušky pro vyhodnocení třecího účinku tlumícího kroužku na tlumení vibrací kola, b) pomocí změn naměřených dynamických amplitudo-frekvenčních a fázově-frekvenčních charakteristik na amplitudu buzení popsat projevy nelineárního chování třecí vazby kruhového tlumícího kroužku v drážce kola pro různé vlastní tvary kmitání. Popis navržené metodiky a analýza naměřených výsledků z hlediska účinku třecích vazeb kruhového drátu jsou obsahem této zprávy. \n\n Keywords: friction damping; damping ring; railway Available at various institutes of the ASCR Vibrational tests and dynamic analysis of friction effect at railway wheel damped by damping ring

Experimental modal analysis with one (SIMO) and two (MIMO) exciters with the following objectives: (a) to develop a test methodology to evaluate the friction effect of the damping ring on the ...

Pešek, Luděk; Půst, Ladislav; Bula, Vítězslav; Šnábl, Pavel; Boháč, T.; Tašek, H.; Běhálek, V.
Ústav termomechaniky, 2019

Thermophysical properties of hydrogen peroxide modeled with the cubic equations of state using software package TREND
Vinš, Václav; Prokopová, Olga
2019 - Czech The research report focuses on modeling of thermophysical properties of hydrogen peroxide intended for use as rocket propellant. Based on the literature review of available data and property correlations, the cubic equations of state by Soave-Redlich-Kwong and Peng-Robinson were developed. The equations were implemented in thermodynamic property package TREND developed at Ruhr University Bochum. Tabulated data for the saturated vapor and liquid and for a set of given isobars were generated. Obtained results will be used as inputs in the CFD simulations of the hydrogen peroxide flows. Výzkumná zpráva se zabývá termofyzikálními vlastnostmi peroxidu vodíku (H2O2) v čistém stavu, a to zejména s ohledem na potenciál jeho využití jako raketové palivo. Navzdory širokému použití peroxidu vodíku je množství dostupných experimentálních dat a modelů k predikci jeho vlastností v čistém stavu velmi omezeno. Důvodem je silný oxidační charakter H2O2 a jeho rozklad při vyšších teplotách. Většina dat je proto omezena na řídké vodné roztoky do maximální koncentrace 60 %. Ve zprávě je shrnuta literární rešerše dostupných dat a teplotních korelací pro vlastnosti H2O2, a to jak pro termodynamické vlastnosti, konkrétně tlak sytých par, hustotu kapaliny, měrnou tepelnou kapacitu při konstantním tlaku a výparnou entalpii, tak pro transportní vlastnosti, tj. dynamickou viskozitu, tepelnou vodivost a povrchové napětí. Na základě sesbíraných dat byly vypracovány modely založené na kubických stavových rovnicích Soave-Redlich-Kwong a Peng-Robinson, z nichž druhá uvedená poskytuje překvapivě dobrou shodu s dostupnými teplotními korelacemi pro většinu vybraných vlastností v širokém rozsahu teplot od bodu tuhnutí 272,72 K do blízkosti kritické teploty 730,15 K. Sestavené modely pro vlastnosti H2O2 byly implementovány do vývojové verze softwarového balíčku TREND pro výpočet termofyzikálních vlastností a fázových rovnováh čistých látek a směsí, který je vyvíjen skupinou prof. R. Spana na Ruhr-Universität Bochum v Německu. Keywords: cubic equation of state; hydrogen peroxide; thermophysical properties Available at various institutes of the ASCR Thermophysical properties of hydrogen peroxide modeled with the cubic equations of state using software package TREND

The research report focuses on modeling of thermophysical properties of hydrogen peroxide intended for use as rocket propellant. Based on the literature review of available data and property ...

Vinš, Václav; Prokopová, Olga
Ústav termomechaniky, 2019

Lowest Level Control for FB-MMC Converter
Kokeš, Petr
2019 - Czech The analysis and comparison of two basic methods for the lowest level control of the Delta-connected FB-MMC converter (Full Bridge, Modular Multilevel Converter) have been performed. The first method is the SA-PWM modulation (Sampled Average PWM) with cell voltage balancing of SORT-BAL type, where cells are sorted according to their voltages. The other is the PSC-PWM modulation (Phase Shifted Carrier PWM) with FBCK-BAL balancing, which uses feedback P-control of cell capacitors voltages. Byl proveden rozbor a srovnání dvou základních metod pro nejnižší úroveň řízení měniče FB-MMC (Full Bridge, Modular Multilevel Converter) zapojeného do trojúhelníku. Jsou to modulace SA-PWM (Sampled Average PWM) s balancováním napětí na buňkách typu SORT-BAL, kde se provádí třídění buněk podle jejich napětí, a modulace PSC-PWM (Phase Shifted Carrier PWM) s balancováním FBCK-BAL, kde je balancování prováděno pomocí zpětnovazební P-regulace napětí na kondenzátorech buněk. Keywords: modular multilevel converter; full bridge cell; pulse-width modulation; voltage balancing Available at various institutes of the ASCR Lowest Level Control for FB-MMC Converter

The analysis and comparison of two basic methods for the lowest level control of the Delta-connected FB-MMC converter (Full Bridge, Modular Multilevel Converter) have been performed. The first method ...

Kokeš, Petr
Ústav termomechaniky, 2019

Effects and development of the near-wall flow in the hub section of the last stage steam turbine blade
Hála, Jindřich; Šimurda, David; Luxa, Martin; Fürst, J.; Bobčík, M.; Novák, O.; Synáč, J.
2019 - Czech This paper deals with the investigation of three-dimensional vortex structures in the near-wall region of the blade cascade which represents the model of the hub section blading of last stage blades of a steam turbine. The investigation aims to describe the development and mutual interaction of the vortex structures and its influence on the kinetic energy losses. The analyses are based on the RANS numerical simulations and experiments conducted in the high-speed wind tunnel.\n\n Příspěvek je zaměřen na modelový výzkum trojrozměrných vírových struktur vznikajících v blízkosti stěn při proudění modelem lopatkové mříže reprezentující patní část oběžných lopatek posledního stupně parní turbíny. Předmětem výzkumu je zejména vývoj a vzájemná interakce vírových struktur a jejich vliv na ztráty mechanické energie a výstupní úhel. Analýzy jsou založeny na RANS výpočtech a pneumatických měřeních uskutečněných ve vysokorychlostním aerodynamickém tunelu. Keywords: turbine blade cascade; secondary flow; near-wall flow; supersonic flow; CFD; experiment Available at various institutes of the ASCR Effects and development of the near-wall flow in the hub section of the last stage steam turbine blade

This paper deals with the investigation of three-dimensional vortex structures in the near-wall region of the blade cascade which represents the model of the hub section blading of last stage blades ...

Hála, Jindřich; Šimurda, David; Luxa, Martin; Fürst, J.; Bobčík, M.; Novák, O.; Synáč, J.
Ústav termomechaniky, 2019

Effect of Aero-Therm insulation layer on the overall heat transfer coefficient
Kordík, Jozef
2019 - Czech The aim of this work was to test the properties of Aero-Therm insulation layer by determining overall heat transfer coefficients for selected cases of flow past a sphere. The material of the sphere was copper to minimize uncertainties due to internal temperature gradients. Three variants were examined, which differed in sphere surface thermal insulation. In the first variant, the sphere with a diameter of 40 mm had no insulation; only a thin layer of a copper oxide was present on the surface only. In the second variant, the sphere was coated with Aero-Therm insulating layer with a thickness of about 1.5 mm. The third variant differed from the second one in the thickness of the insulating layer, which was 2.9 mm in this case. The overall heat transfer coefficients were determined for cooling the sphere by a forced convection by air at various flow velocities. Cílem této výzkumné zprávy je stanovení součinitelů prostupu tepla pro vybrané případy obtékaní měděné koule. Měděná koule byla zkoumána ve třech variantách, které se lišily povrchovou úpravou. V první variantě se jednalo o kouli o průměru 40mm bez povrchové úpravy, na povrchu koule byla tedy pouze vrstva oxidu mědi. Další variantu představovala koule s nanesenu izolační vrstvou Aero-Thermo o tloušťce cca 1.6mm. Poslední, třetí varianta se od druhé lišila v tloušťce izolační vrstvy, která v tomto případě byla 2.9mm. Součinitele prostupu tepla byly stanoveny pro případy ochlazování koule pomocí nucené konvekce. Keywords: overall heat transfer coefficient; heat transfer coefficient; nusselt number Available at various institutes of the ASCR Effect of Aero-Therm insulation layer on the overall heat transfer coefficient

The aim of this work was to test the properties of Aero-Therm insulation layer by determining overall heat transfer coefficients for selected cases of flow past a sphere. The material of the sphere ...

Kordík, Jozef
Ústav termomechaniky, 2019

Theoretical Description of Measured Signals for Blade Tip Timing Method and Inaccuracy Definition
Maturkanič, Dušan; Procházka, Pavel; Košina, Jan; Voronova, Evgeniya; Hodboď, Robert
2019 - Czech The report describes the results of fluctuating speeds measurements for the blade tip timing method. The complications, occured during signal processing, lead to a detailed analysis of the recorded data. Thus, a theoretical description of the signal characteristics was elaborated. The measuremnts include four regimes in two different conditions. In connection with previous report, this report contains an assessment of a verification measurements with software upgrade. Zpráva popisuje výsledky měření kolísajících otáček lopatkového kola turbíny pro vyhodnocování kmitání lopatek metodou Blade Tip-Timing a stanovení funkce jejich změny. Komplikace, které se vyskytovaly při zpracování naměřených hodnot, vedly k detailnějšímu rozboru zaznamenaných dat, pro něž je proveden teoretický popis charakteristik získaných signálů. Měření byla prováděna pro čtveřici režimů a při dvou odlišných podmínkách měření. V návaznosti na předchozí práci je součástí zprávy rovněž vyhodnocení kontrolních měření po provedených softwarových úpravách měřicího systému. Keywords: dynamics; kinematics; systems vibration Available at various institutes of the ASCR Theoretical Description of Measured Signals for Blade Tip Timing Method and Inaccuracy Definition

The report describes the results of fluctuating speeds measurements for the blade tip timing method. The complications, occured during signal processing, lead to a detailed analysis of the recorded ...

Maturkanič, Dušan; Procházka, Pavel; Košina, Jan; Voronova, Evgeniya; Hodboď, Robert
Ústav termomechaniky, 2019

Research Report: Representative SHM Model
Převorovský, Zdeněk; Joch, Jaroslav; Kober, Jan; Krofta, Josef; Chlada, Milan; Štefan, Jan; Kunz, J.; Ashhab, B.
2019 - Czech The Research Report is output of the project NEMENUS dealing with methodology development of Structural Health Monitoring (SHM) for nuclear power plant components. SHM incorporates advanced methods for evaluation of structural operating safety. It consists in continuous monitoring of critical structure parts by advanced Nondestructive Testing (NDT) methods enabling assessment of their residual lifetime. The literature search part of this report comprises different aspects of the main problems including history of SHM systems applications at civil and mechanical structures, and also the newest SHM trends in nuclear and non-nuclear industry. The material damage mechanisms in nuclear power plant environment are also discussed in the report. At the report end there is indicated practical realization of the project results and SHM verification on a model structure. Tato výzkumná zpráva je výstupem projektu TAČR č. TK01030108 ( NEMENUS) zaměřeného na vývoj metodiky “Structural Health Monitoring” (SHM) pro komponenty jaderných elektráren (JE). SHM je inovativní metoda hodnocení bezpečnosti provozu konstrukcí spočívající v kontinuálním monitorování kritických součástí pomocí NDT metod a vyhodnocování zbytkové životnosti konstrukce. Rešeršní část zprávy pojednává o různých aspektech této problematiky, včetně historie použití SHM systémů a jejich aplikacemi u stavebních a strojních konstrukcí, v jaderném i nejaderném průmyslu, a nejnovějšími vývojovými trendy. Zpráva pojednává také o mechanismech porušování materiálů v prostředí JE. Na závěr je naznačen způsob praktické realizace řešeného projektu a ověření funkce SHM systému na modelové konstrukci. Keywords: nuclear energy safety; structural health monitoring (SHM); non-destructive testing (NDT) Available at various institutes of the ASCR Research Report: Representative SHM Model

The Research Report is output of the project NEMENUS dealing with methodology development of Structural Health Monitoring (SHM) for nuclear power plant components. SHM incorporates advanced methods ...

Převorovský, Zdeněk; Joch, Jaroslav; Kober, Jan; Krofta, Josef; Chlada, Milan; Štefan, Jan; Kunz, J.; Ashhab, B.
Ústav termomechaniky, 2019

Wind-tunnel modelling & development of emergency software
Chaloupecká, Hana; Kluková, Zuzana; Jakubcová, Michala; Kellnerová, Radka; Jurčáková, Klára
2019 - Czech The report describes the procedure of work on the two-year project TACR TJ01000383.\nIn the year 2018, relations between characteristics of short-term and long-term gas leakages for an urban area were searched utilizing the database COST ES1006. Then, releases of short-term and long-term gases for a rural area were studied. A dimensionless database I. was created from the data.\nIn the year 2019, the dispersion of short-term and long-term gas releases in an industrial area was studied. The measured data were analysed and the dimensionless database II. was created. The databases I. and II. were utilized for the validation of the model. We developed software as the main goal of the project. Zpráva popisuje postup řešení na dvouletém projektu TAČR TJ01000383.\nV prvním roce řešení jsme se zabývali nalezením vztahu mezi charakteristikami krátkodobých a dlouhodobých úniků plynu pro městskou zástavbu na základě databáze COST ES1006. Dále jsme se zabývali úniky krátkodobých a krátkodobých plynů pro případ rurálního povrchu. Z naměřených dat jsme vytvořili bezrozměrnou databázi I. \nV roce 2019 jsme dále navázali na řešení v předešlém roce. Zaměřili jsme se na rozptyl krátkodobých a dlouhodobých úniků plynu v industriální oblasti. Změřená data byla zpracována a byla z nich vytvořena bezrozměrná databáze II.. Databáze I. a II. byly využity pro validaci modelu. Byl vytvářen software coby hlavní konečný cíl projektu.\n Keywords: gas releases; wind-tunnel modelling; emergency model; software Available at various institutes of the ASCR Wind-tunnel modelling & development of emergency software

The report describes the procedure of work on the two-year project TACR TJ01000383.\nIn the year 2018, relations between characteristics of short-term and long-term gas leakages for an urban area were ...

Chaloupecká, Hana; Kluková, Zuzana; Jakubcová, Michala; Kellnerová, Radka; Jurčáková, Klára
Ústav termomechaniky, 2019

Posouzení výpočtové dokumentace návrhu opravy heterogenního svarového spoje nátrubku PG technologií Weld Overlay-souhrnné hodnocení.
Pták, Svatopluk; Masák, Jan; Gabriel, Dušan
2018 - Czech Available at various institutes of the ASCR Posouzení výpočtové dokumentace návrhu opravy heterogenního svarového spoje nátrubku PG technologií Weld Overlay-souhrnné hodnocení.

Pták, Svatopluk; Masák, Jan; Gabriel, Dušan
Ústav termomechaniky, 2018