Numerická simulace interakce koaxiálního vodního a vzduchového proudu ve vzduchu a ve vodě

Abstract

Diplomová práce je zaměřena na problematiku numerického modelování kapalinového paprsku s koaxiálním vzduchovým pláštěm v softwaru COMSOL Multiphysics. V teoretické části jsou shrnuty poznatky zahrnující dynamiku tekutin se zaměřením na zákony zachování, klasifikaci toku a modelování multifázového toku, dále jsou v ní popsány metody modelování. V praktické části jsou nejdříve vytvořeny jednofázové modely pro vzduch a vodu odpovídající experimentálnímu zařízení pro generaci vodního paprsku s koaxiálním vzduchovým pláštěm. Následně je představen zjednodušený multifázový model. Na základě analýzy výsledků simulací jsou navrženy možnosti dalšího směřování modelování.

The diploma thesis focuses on numerical modeling of a water jet surrounded by protective airflow in the COMSOL Multiphysics software. The theoretical part summarizes the findings involving fluid dynamics, highlighting conservation laws, flow classification, and multiphase flow description. Various modeling methods are introduced. In the practical part, single phase models for air and water are created first; corresponding to generation of a water jet with coaxial air shielding. A simplified multiphase model is introduced then. Based on the simulation results, possibilities of the further modelling development and improvement are suggested.