Almanach k 50. výročí vzniku Katedry hydromechaniky a hydraulických zařízení

Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní

Almanach k 50. výročí vzniku Katedry hydromechaniky a hydraulických zařízení

Modelování Pneumatika Hydraulika

Ostrava 2014

FAKULTA STROJNÍ VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ – TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA Almanach k 50. výročí vzniku Katedry hydromechaniky a hydraulických zařízení

Údaje uvedené v publikaci zaznamenávají stav ke dni 1. listopadu 2014 Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení

Editor: Fotografie: Vytiskl:

4

Ing. Kamil Fojtášek, Ph.D. Archív zaměstnanců Katedry hydromechaniky a hydraulických zařízení, Josef Polák, Petra Poláková, DiS. Polypress, s.r.o., Karlovy Vary - Stará Role

Úvodní slovo Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení je součástí pracovišť Fakulty strojní Vysoké školy báňské Technické univerzity Ostrava, podílejících se na technickém vzdělávání studentů nejen pro oblast Moravskoslezského kraje. Na konci letošního roku oslaví Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení 50. výročí svého vzniku. Tímto se řadí mezi nejstarší katedry v rámci Fakulty strojní. U této příležitosti byl vytvořen almanach, který popisuje historický vývoj katedry od jejího vzniku až do současnosti. Na historické části almanachu se významně podíleli dlouholetí zaměstnanci katedry, kteří přispěli texty doplněnými o dobové fotografie nejen z laboratoří katedry. Za oblast hydromechaniky to byl prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., hydraulických a pneumatických pohonů prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc., hydraulických pohonů doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc. a oblast modelování proudění prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc. Pro popis současného stavu pracoviště byly použity podklady zaměstnanců a doktorandů katedry. Z předložených textů lze názorně sledovat vývoj na katedře, ať už ve vybavení laboratoří, ale také ve výuce a výzkumu. Neformálně lze rozdělit aktivity katedry na základě dlouholetého vývoje do tří směrů. Jedná se o oblast mechaniky tekutin a numerického modelování proudění, hydraulických pohonů a mechanismů a pneumatických pohonů a mechanismů. Toto rozdělení ale není striktní a pracovníci i doktorandi se podílejí na společných projektech. V oblasti výuky katedra zabezpečuje na Fakultě strojní studijní obor bakalářského studia s názvem Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení. V magisterském studiu zajišťuje výuku v nově akreditovaném navazujícím oboru Hydraulika a pneumatika, který od školního roku 2013/14 nahradil dřívější specializaci Hydraulické a pneumatické

stroje a zařízení, zajišťovanou v rámci oboru Konstrukční a procesní inženýrství. Dá se říci, že katedra v současnosti jako jediná v České republice nabízí komplexní studijní obor zaměřený na hydraulické a pneumatické mechanismy, přičemž výuka této problematiky má na pracovišti dlouholetou tradici. Pro zavedení nejnovějších poznatků ze zmíněné problematiky jsou do výuky zapojováni odborníci z praxe. Absolventi nacházejí uplatnění jako projektanti, konstruktéři, výpočtáři, výzkumní a vývojoví pracovníci v různých odvětvích strojírenského průmyslu. Z hlediska vědecko-výzkumné činnosti a spolupráce s praxí se katedra zabývá měřením, zkoušením a matematickým modelováním v oblasti hydraulických a pneumatických prvků a systémů, včetně popisu dynamických jevů. Významnou oblastí výzkumu s dlouholetou tradicí je matematické modelování proudění. Ve spolupráci s dalšími pracovišti se řeší rovněž problematika přestupu tepla a spalování a problematika životního prostředí s využitím matematického modelování. Katedra se dlouhodobě podílí na řešení mezinárodních a národních grantů. Spolupracuje s vysokými školami a výzkumnými pracovišti v České republice i v zahraničí. Významná je rovněž spolupráce s průmyslem v oblasti smluvního výzkumu. Ve vysokém školství dochází v důsledku poklesu demografické křivky k úbytku počtu studentů. Lze očekávat, že uvedený trend bude i v následujících letech pokračovat, přičemž pracoviště se s touto situací bude muset vyrovnat. Je nezbytné nadále zavádět do výuky nejnovější poznatky z průmyslové praxe a tím našim absolventům i do budoucna zajišťovat jejich dobré uplatnění a konkurenceschopnost na trhu práce. Současně je nutné rozvíjet činnost ve vědě a výzkumu, čímž by katedra navazovala na svou dobrou pozici vycházející z historických úspěchů v této oblasti. doc. Dr. Ing. Lumír Hružík vedoucí katedry

5

Historie 1950 – Vznik Fakulty strojní Rychlý rozvoj mechanizace v báňském a hutním průmyslu po skončení 2. světové války vyžadoval intenzivnější pozornost věnovat se výchově odborníků pro vývoj, konstrukci, výzkum a výrobu v oblasti těžkého strojírenství. Absolventi strojírenských fakult na vysokých školách v tehdejší ČSR (Praha, Brno, Bratislava) byli značně odtrženi ve výuce i v praxi od problematiky „těžkého strojírenství“. Z tohoto důvodu byl zcela přirozený vznik Vysoké školy strojní v roce 1950 s jejím provizorním sídlem v Brušperku, i její pozdější přestěhování do Ostravy, kde pod názvem Fakulta báňského strojnictví (FBS) byla přičleněna k již existující Vysoké škole báňské jako její třetí fakulta. To dalo podnět k hlubšímu soustředění na tvorbu učebních plánů fakulty. Poměrně jasná byla skladba předmětů v prvních dvou letech studia, které měly odpovídat náplni studia na strojních fakultách jiných vysokých škol v ČSR. Zásadní změny do náplně studia v dalších semestrech a do formulace a náplně jednotlivých předmětů přineslo jmenování a nástup nových profesorů a docentů na fakultu v letech 1954 až 1956. Ve všech případech se jednalo o význačné odborníky z praxe, s mnohaletou zkušeností z vedení a provozu velkých strojírenských, hutnických a důlních podniků a z jejich konstrukčních kanceláří v regionu, jmenovitě prof. Stýblo, prof. Hájovský, prof. Kaňkovský, prof. Hlisnikovský, prof. Patrman, doc. Parýzek a další. Z pohledu historie naší katedry to vedlo na Fakultě báňského strojnictví vedle již zavedeného předmětu Hydro a aeromechanika, od školního roku 1954-55 k zařazení předmětu Vzduchové a hydraulické motory do učebního plánu oboru Důlní strojnictví a elektrifikace (druhý studijní obor – Strojní zařízení hutí tento předmět do učebního plánu nezařadil). Hlavní náplní předmětu Vzduchové

6

a hydraulické motory byl výklad teorie, výpočtů a konstrukce vzduchových motorů, které v té době převažovaly v pohonech důlních strojů nad pohony elektrickými. Menší část přednášek byla věnována hydraulickým motorům a převodům, které se začaly prosazovat v konstrukci nejen dovážených, ale i u nás vyráběných dobývacích strojů. V následujících letech byla provedena změna názvu předmětu Hydro a aeromechanika na Hydrauliku, který byl vyučován v rámci Katedry energetiky s pozměněným obsahem. V roce 1964 byla pod stejným názvem vydána skripta k výuce tohoto předmětu. Dále byly provedeny změny v obsahu a zařazení předmětu Vzduchové a hydraulické motory a to až do zániku tohoto předmětu ve školním roce 1961-62. V potřebném rozsahu a s pozměněným obsahem byl předmět pod názvem Hydraulické pohony zařazen od roku 1962-63 do obou studijních oborů fakulty, tj. Důlní strojnictví a elektrifikace a Strojní zařízení hutí a organizačně začleněn pod Katedru energetiky.

Hydraulické pohony hornických a hutnických strojů a zařízení – Kopáček, 1964 Do tříhodinového rozsahu přednášek a cvičení byly zařazeny i kapitoly o pneumatických mechanismech, neboť Hydraulika – Noskievič, 1964

„klasické“ pneumatické motory již byly v pohonářské praxi důlních strojů na ústupu. V rámci předmětu byla také věnována pozornost hydrodynamickým spojkám. Ve cvičeních se kladl důraz na výpočty praktických aplikací hydraulických pohonů (název hydraulické mechanismy se zavedl až později). Významným příspěvkem ke studiu tohoto předmětu bylo vydání obsáhlých skript Hydraulické pohony hornických a hutnických strojů a zařízení v roce 1964, ve kterých byly uvedeny i kapitoly o pneumatických mechanismech a hydrodynamických převodech.

CSc., který byl v té době odborným asistentem a později docentem. Na katedře v prvním roce od jejího založení pracovalo devět pracovníků, z toho jeden docent, čtyři odborní asistenti, jeden asistent, jeden technik, jeden řemeslník a sekretářka. Mezníkem můžeme nazvat vznik samostatné katedry proto, že od roku 1965 započal velmi intenzívní rozvoj obou oborů katedry v celém rozsahu výuky, výzkumu, stavby laboratoří, publikační činnosti a spolupráce s praxí.

1964 Vznik Katedry a hydraulických zařízení

Po roce 1972 došlo ke snížení počtu kateder, což znamenalo sloučení Katedry hydromechaniky a hydraulických zařízení a Katedry mechaniky. Vznikla katedra s názvem Katedra mechaniky a hydromechaniky, která nyní měla tři ústavy: Ústav mechaniky vedený doc. Ing. Adolfem Slavíkem, CSc., Ústav hydromechaniky vedený prof. Ing. Jaromírem Noskievičem, DrSc. a Ústav hydraulických mechanismů vedený doc. Ing. Václavem Sivákem, CSc. Oficiálně ústavy neexistovaly, neoficiálně však fungovaly (alespoň na této katedře) dále. Měly nadále své laboratoře i pracovníky, vedly si samostatně svoji evidenci základních prostředků, zajišťovaly si svoji výuku. Předmět Hydromechanika se vyučoval pro všechny obory fakulty. Doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc. zabezpečoval výuku předmětu Hydraulické mechanismy (přednášky i cvičení). Předmět se zprvu přednášel pro všechny obory Fakulty strojní, avšak postupně se z učebních plánů jiných oborů než konstrukčních vytratil, a zůstal povinným předmětem jen pro konstrukční obory. Pro katedru ASŘ byl tedy zaveden předmět Hydraulické pohony a jejich regulace. Později tento předmět převzal prof. Ing. Zdeněk Rýc, CSc. Podobně byl do osnov oboru Hornické stroje zařazen předmět Hydraulika v hornictví, který navazoval na předmět Hydraulické mechanismy. Když bylo od školního roku 1984 zavedeno diferencované studium s

hydromechaniky

Nejvýznamnějším mezníkem pro rozvoj předmětů Hydraulika a Hydraulické pohony, které byly už od školního roku 1963-1964 začleněny do samostatného Ústavu hydromechaniky a hydraulických strojů Katedry energetiky, byl 1. prosinec 1964, kdy byla zřízena Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení se dvěma ústavy – Ústavem hydromechaniky a hydraulických zařízení a Ústavem hydraulických a pneumatických pohonů.

prof. Ing. Jaromír Noskievič, DrSc.

prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc.

Ústav hydromechaniky a hydraulických zařízení byl vedený prof. Ing. Jaromírem Noskievičem, DrSc., který se také stal vedoucím katedry. Vedoucím ústavu hydraulických a pneumatických pohonů byl prof. Ing. Jaroslav Kopáček,

1972 – „Sloučení“ s Katedrou mechaniky

7

Počátky studijního oboru Hydraulika a pneumatika se datují do začátku sedmdesátých let minulého století. Tehdy nebylo vůbec jednoduché zavést nový obor. Bylo zapotřebí dokázat potřebnost oboru a doložit ji potvrzeným zájmem průmyslových podniků. Na počátku osmdesátých let se zvýšil tlak průmyslových podniků Severomoravského kraje na urychlení výchovy vysokoškolsky vzdělaných odborníků v nových oborech, jako například v robotice. Fakulta na to zareagovala zavedením tří nových zaměření v rámci oboru Strojírenská technologie, a to mezioborového studia Robototechnologie, diferencovaného studia (zaměření) Mikrotechnologie a diferencovaného studia s názvem Technologie výroby a projekce hydraulických mechanismů, s tím záměrem že tato zaměření se postupně stanou samostatnými obory. Zaměření se podařilo zavést i proto, že bylo na katedře již delší dobu diskutováno a připravováno. Poté co byl obor na ministerstvu schválen, se do přípravy jednotlivých předmětů zapojili téměř všichni pracovníci Ústavu hydromechaniky a Ústavu hydraulických mechanismů. První a druhý ročník studia byl společný s oborem Strojírenská technologie, ve třetím ročníku se přešlo na diferencované studium, kde měla katedra dva oborové předměty v 6. semestru, a to předmět Hydraulické prvky a obvody, rozsah 4+2, přednášky i cvičení vedl doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc. a předmět Aplikovaná mechanika tekutin, rozsah 2+2, který přednášel prof. Ing. Jaromír

8

Předměty 4. ročníku školního roku 1984-1985 Předmět Přenos energie v hydraulickém obvodu Pohony a převody Technologie výroby hydraulických prvků Zkušebnictví hydraulických systémů Projektování hydraulických systémů Metrologie Teorie obvodů a modelování Simulace systémů Manipulátory a roboty Projekční a konstrukční cvičení 7. Semestr

1984 – Vznik oboru

Noskievič, DrSc. V pátém semestru tomu předcházel předmět všeobecného základu Mechanika tekutin v rozsahu 3+2. Ve 4. a 5. ročníku byly převážně oborové předměty, jak je znázorněno v uvedených tabulkách studijních plánu z tohoto období. Projekční a konstrukční cvičení stejně jako závěrečný projekt probíhaly na klasických rýsovacích prknech. Diplomový seminář a Závěrečný projekt vedli pracovníci katedry, a to jak interní pracovníci, tak externí.

8. Semestr

názvem Technologie výroby a projekce hydraulických mechanismů, počet oborových předmětů podstatně narostl. Po listopadu 1989 došlo k výrazným změnám na fakultě, a Katedra mechaniky a hydromechaniky se zpátky rozdělila na Katedru mechaniky a Katedru hydromechaniky a hydraulických zařízení. Současně na Katedře hydromechaniky a hydraulických zařízení došlo ke sloučení dosavadních ústavů.

Rozsah 3+2 3+2 3+2 3+3 4+2 3+2 3+2 2+2 3+2 0+8

Součástí studia byl týden odborných exkurzí ve třetím, případně čtvrtém ročníku. Studenti navštěvovali například provoz Kvarto ve Vítkovicích, Kovárnu a obručárnu tamtéž, Středojemnou válcovnu na Nové huti v Ostravě - Kunčicích, Báňské strojírny v Ostravě - Radvancích, OSTROJ k.p. v Opavě, SIGMU výzkumný ústav v Olomouci aj. Po prvním roce výuky na oboru bylo provedeno vyhodnocení skladby učebních plánů a zahájena příprava témat diplomových prací. Příklady témat závěrečných prací: Hydraulický pohon stejnokroké žíhací pece, Hydraulický pohon stavěcí jednotky válcovací stolice, Hydraulický pohon hradidel pro blokovnu, Návrh zkušebního zařízení pro identifikaci servoventilů a proporcionálních ventilů, Hydraulický pohon důlního lopatového nakládače, Návrh podavače pro hydraulickou dopravu, Rychloběžné pístové

čerpadlo aj. Je patrné zaměření na hydrauliku v hutích a dolech.

10. Semestr

9. Semestr

Předměty 5. ročníku školního roku 1984-1985 Předmět Provoz a údržba hydraulických mechanismů Projektování hydraulických systémů II. Elektrohydraulické regulační obvody Automatizace a ASŘ Automatizace konstrukčních a projekčních prací Semestrální práce Mikroelektronika a robotika Závěrečný projekt Technicko-právní problematika Životní prostředí Diplomový seminář

Rozsah 3+1 4+2 3+2 3+1 3+2 0+6 4+2 0+8 3+0 2+0 0+10

První absolventi zahájili studium ve školním roce 198485 a ukončili ve školním roce 1986-87 v počtu 24 absolventů. V dalších letech počet absolventů klesal na 16 v roce 1987-88, 13 v roce 1988-89 a 11 v roce 1989-90, kdy někteří studenti odjeli brzy po „sametové revoluci“ do ciziny, zejména do USA, a dokončovali studium později. Od školního roku 1986-87 bylo diferencované studium změněno na obor s názvem Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení, avšak učební plány se změnily jen nepodstatně. Řada pracovníků katedry získala po roce 1989 vědeckopedagogické hodnosti docentů a profesorů: prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc., prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., prof. Ing. Zdeněk Rýc, CSc., doc. Ing. Václav Sivák, CSc., doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc., prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc. Tito pak mohli přednášet, aniž by museli každoročně žádat o souhlas s přednášením, jako tomu bylo doposud. Na katedře opět začal pracovat prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc., který se pak zasloužil zejména o rozvoj pneumatiky, což se odrazilo i v učebních plánech.

Po roce 1990 lze zaznamenat intenzívní rozvoj aplikací pneumatických mechanismů a systémů s čím dále větším sortimentem pneumatických prvků a jejich komplikovaným, zejména elektrickým řízením. Zpravidla tyto pneumatické systémy byly součástí složitých výrobních a jiných zařízení s vysokou produktivitou. Tato skutečnost byla velmi pohotově akceptována naší katedrou formou inovace učebního plánu studijního oboru Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení. Od školního roku 1991–92 se začaly pod vedením prof. Ing. Jaroslava Kopáčka, CSc. vyučovat předměty Pneumatické prvky a systémy ve 4. roč. a Řízení pneumatických systémů v 5. roč. studia. Pro oba předměty byla vydána skripta Pneumatické mechanismy Pneumatické prvky a systémy (1996) a Pneumatické mechanismy - Řízení pneumatických systémů (1997), která jako jediná učební pomůcka v té době v ČR soustřeďovala nejnovější poznatky tohoto oboru. Později byla tato skripta rozšířena o další, pro potřeby bakalářského studia. Cvičení z předmětu Pneumatické prvky a systémy byla z části výpočtová, z části konstrukční, kde se řešily různé konstrukční úlohy přímočarých a rotačních pneumomotorů. Státní politika v oblasti vzdělanosti se po listopadu 1989 zaměřila na nárůst počtu vysokoškolsky vzdělaných pracovníků na úroveň srovnatelnou s vyspělými státy. MŠMT dotovalo školy úměrně počtu studentů. Počet studentů na Fakultě strojní narostl z cca 1250 v roce 1992 na cca 3500 v roce 2004, avšak ještě výrazněji narostl počet oborů: z 6 oborů pětiletého inženýrského studia ve školním roce 1988-89 na 9 oborů pětiletého inženýrského studia s 20 zaměřeními a dvěma meziobory ve školním roce 1994-95. K nim od roku 1992 přibyly paralelní bakalářské obory. Na Fakultě strojní tedy přibylo v akademickém (dříve školním) roce 1994-95 celkem 10 bakalářských oborů a jeden meziobor. Jedním z nově zavedených byl i paralelní bakalářský obor Provoz a údržba hydraulických a pneumatických zařízení, na který navazoval dvouletý

9

8.Semestr

7.Semestr

Předměty 4. ročníku magisterského oboru akademického roku 1994-1995 Předmět Rozsah Hydraulické prvky a systémy 3+2 Pneumatické prvky a systémy 2+2 Aplikovaná mechanika tekutin 3+2 Dopravní a manipulační stroje a zařízení 3+2 PV Aplikovaná matematika - PV 3+2 Aplikovaná elektronika - PV 2+2 Metodika konstruování - PV 2+3 Dynamika tekutinových systémů 3+2 Měření a zkoušení v oboru 2+3 Konstrukční cvičení I. 0+4 Čerpací technika - PV 2+2 Hydraulické mechanismy strojů - PV 2+2 Speciální technologie - PV 2+2 Garantem navazujícího magisterského oboru byl prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc. Následující tabulky uvádějí učební plán magisterského oboru Hydraulické

10

a pneumatické stroje a zařízení z akademického roku 199495.

9.Semestr

Předměty 5. ročníku magisterského oboru v akademickém roce 1994-1995 Předmět Rozsah Pohony a převody 3+2 Řízení hydraulických mechanismů 2+2 Projektování hydraulických mechanismů 2+2 Řízení pneumatických systémů 2+1 Diplomový seminář 0+3 Konstrukční cvičení II. 0+4 Energetické stroje - PV 3+2 Hydraulika v hornictví - PV 2+2 Hydraulická a pneumatická doprava - PV 2+2 Ochrana životního prostředí – PV 0+2 Mazací technika 2+2 Provozuschopnost hydraulických zařízení 4+2 Právní a psychologické otázky 2+1 10.Semestr

magisterský obor Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení. Současně se rozrostl počet předmětů o předměty povinně volitelné a volitelné. S nárůstem počtu oborů postupně klesal průměrný počet studentů na jednotlivých oborech. Garantem paralelního bakalářského oboru byl doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc. Obor obsahoval několik oborových předmětů praktického zaměření, jako Provoz a údržba tekutinových mechanismů, Speciální technologie a opravy, Diagnostika a spolehlivost, Hydraulická a pneumatická doprava a Mazací technika. Absolventi bakalářských oborů většinou přecházeli na magisterské studium, jen výjimečně odcházeli do praxe. Akademickým rokem 2002-03 tento bakalářský obor skončil a přejmenoval se na bakalářský obor Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení. Třetí ročník byl pro strojní obory společný, katedra zajišťovala v 5. semestru předmět Mechanika tekutin, rozsah 3+2, v 6. semestru předmět Tekutinové mechanismy, rozsah 3+2.

Závěrečný projekt

0+6

Diplomová práce

pozn. PV – povinně volitelný předmět Předměty státní závěrečné zkoušky: Povinné: Hydraulické prvky a systémy, Pneumatické prvky a systémy, Volitelné: Pohony a převody, Řízení hydraulických mechanismů, Dynamika tekutinových systémů, Provozuschopnost hydraulických zařízení, (student volil jeden předmět).

Od akademického roku 2004-05 došlo k první redukci počtu oborů magisterského studia z 11 na 7. Postihlo to i magisterský obor Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení, který se stal zaměřením v rámci oboru Konstrukční a procesní inženýrství. V roce 2012 připravili pracovníci katedry vedené prof. RNDr. Miladou Kozubkovou, CSc. podklady ke znovuakreditaci oboru, podložené významnými vědeckovýzkumnými aktivitami, publikacemi pracovníků a kvalitními osnovami studia katedry. Od akademického roku 2013-14 se zaměření Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení stalo magisterským oborem, tentokrát s kratším a obecnějším názvem Hydraulika a pneumatika. Bakalářský obor Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení si ponechal svůj dosavadní název. Garantem magisterského oboru je prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., garantem bakalářského oboru je doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D. Na inovaci osnov studijních plánů v souladu s podněty a požadavky vycházejícími z řad firem se podíleli doc. Dr. Ing. Lumír Hružík a doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D. V diplomových pracích se využívají kromě klasických metod i moderní metody matematických postupů s využitím výpočetní techniky.

Historie laboratoří a výzkumné aktivity katedry Od zřízení katedry byl kladen velký důraz na vybudování laboratoří. Účel laboratoří byl dvojí, pro výuku a praktická cvičení studentů a pro vědecko-výzkumnou činnost v rámci spolupráce s průmyslem a při řešení výzkumných úkolů. První laboratoř ještě před zřízením katedry začal budovat ve své kanceláři v budově na třídě Čs. legií 9 v Ostravě prof. Ing. Jaromír Noskievič, DrSc. Jednalo se o vodní a olejovou trať, ta byla vybavena pohonem s využitím WardLeonardova soustrojí o výkonu 10 𝑘𝑊 s regulací otáček do 1500 𝑚𝑖𝑛−1 . Trať s nádržemi, upínacím stolem a pohonem se nacházela v prvním poschodí, dynamo s pohonem

a budičem bylo instalováno ve sklepě budovy, ovládání pohonu bylo instalováno v laboratoři v prvním patře budovy.

Vodní a olejová trať v Ostravě na třídě Čs. legií 9 – pohled na pohon a rozváděč Vodní a olejová trať byla uvedena do provozu v roce 1962, sloužila cca 6 let, pak byla přestěhována do laboratoře vybudované ve dvoře. Byla použita pro měření na třívřetenových čerpadlech a při proudění v mezerách. Měření průtoku bylo řešeno pomocí odměrné nádoby, krouticí moment byl měřen snímačem využívající Wiedemannův efekt.

11

Následující foto uvádí pohled na zkušebnu v Opavě a její zařízení.

Pohled na dynamo a budič Ward-Leonardova soustrojí ve sklepě budovy Zkušebna hydraulické dopravy v Opavě – pohled na čerpadlo 250 NBB s pohonem

Měření na třívřetenovém čerpadle Ve školním roce 1965-66 a 1966-67, kdy katedra ještě neměla laboratoře pro výuku, byla měření ve cvičení z předmětu Hydraulika pro studenty FS prováděna na zkušebně hydraulické dopravy v Opavě. Tato zkušebna patřila OKD Ostrava. Studenti měřili následující úlohy: tlaková ztráta třením v potrubí průměru 200 𝑚𝑚, místní ztráta v oblouku, charakteristika čerpadla typu 250 NBB, měření přepadu.

12

Laboratoř ve sklepě – celkový pohled na vodní trať (skleněné potrubí) První laboratoř začala katedra svépomocí budovat ve sklepních prostorech v bývalé budově fakulty na třídě Čs. legií v Ostravě v roce 1966, laboratoř byla používána asi do

roku 1974, pak byla přestěhována do Poruby. Významným iniciátorem při návrhu a realizaci zařízení byl prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc.

vody, vzduchu i oleje a měřily se následující úlohy: tlaková ztráta při proudění vody, vzduchu, oleje, místní ztráty při proudění vody, rychlostní profil při proudění vody nebo vzduchu s využitím Pitotovy trubice ve skleněném kruhovém potrubí průměru 50 𝑚𝑚, charakteristika odstředivého čerpadla typu NZ 3, tlaková ztráta při proudění suspenzí, hydraulický ráz při uzavírání potrubí na jeho konci. V roce 1966 byl podán návrh na výstavbu laboratoří ve dvoře budovy na třídě Čs. legií a na Reální ulici. Návrh byl schválen a v roce 1967 se dokončila stavba laboratoře o výměře 140 𝑚2 a menší laboratoře pro hydraulické pohony.

Laboratoř ve sklepě – odstředivé čerpadlo NZ 3 s nádrží a odměrnou nádobou pro měření průtoku

Laboratoř ve dvoře na Reální ulici – stavba laboratoře Ústavu hydromechaniky r. 1967, v zadní části pak laboratoř hydraulických „těžkých“ pohonů

Laboratoř ve sklepě – Pitotovy trubice pro měření rychlostního profilu ve skleněném potrubí průměru 50 mm Laboratoř byla zaměřena především na laboratorní cvičení z hydromechaniky. Bylo zde možné měřit proudění

Laboratoře sloužily k řešení výzkumných úkolů, ale také pro výuku. Tato laboratoř byla používána prakticky až do roku 1993, kdy byla předána Ostravské univerzitě a zařízení bylo přestěhováno do Ostravy – Poruby. Laboratoř byla vybavena litinovými deskami s možností snadného upnutí měřeného zařízení, instalovaný el. příkon byl cca 100 𝑘𝑊, pohon např. čerpadel s regulací otáček byl realizován WardLeonardovým soustrojím o výkonu 10 𝑘𝑊 nebo také 12 𝑘𝑊 stejnosměrným el. motorem s magnetickým regulátorem otáček do velikosti 3000 𝑜𝑡/𝑚𝑖𝑛. V laboratoři byl stend pro

13

měření hydraulického rázu, okruh pro měření odstředivých čerpadel s výkonem do 12 𝑘𝑊, uzavřená vodní trať s možností čerpání i suspenzí, původní vodní a olejová trať sem byla také přenesena z budovy na třídě Čs. legií, dále aerodynamický tunel. Laboratoř byla vybavena měřicí technikou pro měření tlaku, tlakové diference, teploty, průtoku, krouticího momentu, dále byl v laboratoři používán žárový anemometr, výkonný stroboskop, váha do 150 𝑘𝑔, měřící ústředna, zařízení pro tenzometrické měření, měřicí magnetofon, souřadnicový zapisovač, analyzátor firmy Bruel-Kjaer a další měřicí technika. Výuka hydraulických pohonů na nově zřízené katedře se také dále intenzívně rozvíjela. Zvětšil se hodinový rozsah předmětu na čtyři hodiny pro oba studijní obory na FBS (od r. 1968 změna na Fakultu strojní), výuka byla vedena i na detašovaném pracovišti fakulty ve Žďáru n/S pro ŽĎAS. Od školního roku 1968-69 přibyl i předmět Hydraulika výrobních strojů v novém studijním oboru Strojírenská technologie. Součástí rozvoje oboru hydraulických pohonů byla snaha o vybudování laboratoře, ve které by bylo možné realizovat různé funkční modely hydraulických pohonů, měřit na nich jejich základní parametry, a to jednak jako součást výuky, jednak i pro možný vlastní výzkum. Tato snaha se začala realizovat roku 1965 v primitivních podmínkách bývalé prádelny v budově FBS na třídě Čs. legií. Místnost měla rozměr 2x5 m a bylo nutné ji stavebně upravit a vybavit přívodem elektrické energie potřebného výkonu. Zde je třeba předeslat, že od počátku budování laboratoří hydraulických pohonů získala katedra neocenitelnou pomoc od tehdejšího Výzkumně vývojového střediska hydraulických prvků při TOS Vrchlabí. Toto, v té době špičkové pracoviště v oboru, ze svého vybavení poskytlo řadu základních hydraulických prvků a hlavně kompletní výrobní dokumentaci pro vybavení laboratoře, od upínacích stolů, přes originální měřicí zařízení tlaku, průtoku, krouticího momentu, otáček, práškovou brzdu a atd., z nichž

14

některé slouží dodnes. V této laboratoři byl postaven funkční demonstrační jedno a dvoumotorový pohon s pomaluběžnými hydromotory, na němž se později realizoval rozsáhlý výzkum jeho statických a dynamických vlastností.

Zařízení s pomaluběžnými hydromotory

Tlakový zdroj pro měření na pomaluběžných motorech

Další rozvoj laboratoří hydraulických pohonů byl umožněn adaptací místnosti bývalého bufetu v této budově a výstavbou laboratoří katedry ve dvoře, jak bylo řečeno dříve. Prostory o rozměrech několika desítek metrů čtverečních umožňovaly komplexní projekt laboratoří hydraulických pohonů včetně dílenského zázemí.

měření charakteristik hydrogenerátorů, hydromotorů, hydrodynamické spojky, různých typů ventilů, řízení rychlosti, tlakových ztrát a další. Podklady a metodické návody pro laboratorní cvičení byly zpracovány jako součást rozsáhlejších skript pro výpočtová a laboratorní cvičení v roce 1970.

Měření hydraulické spojky Měření obvodu s regulací rychlosti škrcením K výše uvedené realizaci laboratoře hydraulických pohonů je třeba zdůraznit, že všechny experimenty i jejich vyhodnocení byly realizovány tehdy počínajícími metodami elektrického měření neelektrických veličin, ke kterým výše uvedená skripta poskytovala potřebný výklad.

Měření statické charakteristiky přepouštěcího ventilu Projekt byl realizován na pěti měřicích stendech, na kterých byly postaveny laboratorní úlohy pro komplexní

Měření dynamických charakteristik hydraulického obvodu

15

Výše popisovaná výuková, výzkumná a laboratorní činnost, zakončovaná rozsáhlou publikační činností byla na pracovišti umožněna do roku 1971 soustředěnou, vysoce kvalifikovanou a intenzívní činností jeho čtyř pracovníků. Jistým nedostatkem činnosti ústavu byla jeho opomíjená činnost v oboru pneumatických pohonů. Po přestěhování laboratoří katedry do Ostravy – Poruby bylo v nových prostorech zrekonstruováno vybavení související také s teoretickým předmětem Mechanika tekutin. V budově E byly instalovány úlohy pro měření tlakové ztráty na potrubí různými typy tlakoměrů, vyhodnocení rychlostního profilu užitím Pitotovy trubice, stanovení charakteristiky čerpadla. Měření rychlostního profilu pomocí Pitotovy trubice

Měření tlakových ztrát na potrubí užitím mikromanometru se sklopným ramenem a mikromanometrem Betz

Stanovení charakteristiky čerpadla Pro měření okamžité rychlostí při obtékání těles sestavil prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc. aerodynamický tunel a k měření rychlosti se využila metoda žárového anemometru firmy DISA a Bruel & Kjear. Na tomto zařízení bylo také možno analogově měřit základní turbulentní veličiny, jako je intenzita turbulence a Reynoldsovo napětí.

16

V rámci inovace byla laboratoř vybavena např. výukovým trenažérem, který umožňoval měření charakteristik hydraulických prvků (např. škrticího ventilu) a znázornění funkce základních hydraulických obvodů.

Měření rychlosti a intenzity turbulence žárovým anemometrem Také původní Laboratoř hydraulických pohonů byla přestěhována do Ostravy - Poruby a umístěna v budově G. V této laboratoři bylo možné např. měřit charakteristiky rotačních hydraulických převodníků, škrticích ventilů a dalších hydraulických prvků. Laboratoř byla v následujících letech postupně inovována, na jejím rozvoji se podílel doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc.

Výukový trenažér pro měření charakteristik hydraulických prvků Po roce 1990 byla rovněž zřízena Laboratoř vědy a výzkumu v budově N. Laboratoř byla vybavena rotačním servopohonem s hmotnou zátěží umožňujícím měřit přechodové charakteristiky. Dále byla vybavena vodní tratí umožňující demonstraci hydraulické dopravy. Rovněž bylo sestaveno zkušební zařízení pro měření statických charakteristik rotačních hydromotorů. Laboratoř hydraulických pohonů - G225

17

Pohled na Laboratoř vědy a výzkumu - N108

Vodní trať pro hydraulickou dopravu

Na vybavení laboratoře měřícími stendy se podíleli prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., doc. Ing. Václav Sivák, CSc., prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc., doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík aj. Tuto laboratoř má katedra k dispozici i v současnosti a byla zde realizována celá řada diplomových a disertačních prací.

Obvod pro měření charakteristik rotačních hydromotorů (kapalina – emulze)

Pohled na obvod s dlouhým potrubím pro měření hydraulického rázu (kapalina – olej)

18

Jak odpovídalo již zmiňovanému trendu na katedře, od samého počátku výuky pneumatických mechanismů se počítalo se zřízením laboratoře, která by sloužila modelování pneumatických systémů, jejich funkčnímu ověření a základnímu měření jejich parametrů.

Laboratoř pneumatiky o ploše 85 𝑚2 , která byla slavnostně otevřena v roce 2009 za přítomnosti vedení školy a fakulty a zástupců řady partnerských firem. O následný rozvoj laboratoře pneumatických mechanismů především v oblasti elektropneumatických systému se zasloužil Ing. Miloslav Žáček a Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D.

Původní laboratoř pneumatických mechanismů – E309 Přes značně omezené finanční a prostorové možnosti katedry a s přispěním grantů GAČR a FR MŠMT, se při budování laboratoří pneumatických mechanismů zvolil princip modulových trenažérů firmy FESTO, na kterých bylo možno z dodaných pneumatických prvků sestavit desítky funkčních obvodů. Cvičení v této laboratoři u studentů vzbudila jejich veliký zájem o obor. Vybavení laboratoře se dále doplňovalo různými řídicími systémy a v té době dostupnou měřicí technikou. Na rozvoji laboratoře pneumatiky se podílel prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc. a Ing. Martin Blahetka. Pod vedením prof. Ing. Jaroslava Kopáčka, CSc. byla následně tato laboratoř modernizována, mezníkem v postupném vybavování laboratoře pneumatických mechanismů byl rok 2007, kdy katedra velkorysým darem firmy SMC ve výši 2,5 mil Kč získala další moderní výukové trenažéry vybavené velkým množstvím pneumatických a elektropneumatických prvků a také model montážní linky pro čtyři operace montáže strojní součásti s programovatelným robotem Mitsubishi. Dar byl podpořen pětiletou smlouvou o spolupráci mezi SMC a Fakultou strojní a byla tak ztvrzena již probíhající spolupráce. Vzhledem k prostorové náročnosti veškerého vybavení byla díky vstřícnému postoji vedení školy vybudována nová

Původní laboratoř pneumatických mechanismů – E309 Po roce 2000 byla pro inovaci výukových laboratoří a budování nových zařízení, ale také pro výzkumné účely využita řada projektů MŠMT a projektů dotovaných Evropskou unií. Na rozvoj laboratoří s olejovými hydraulickými obvody včetně realizace dynamických jevů se zaměřil doc. Dr. Ing. Lumír Hružík, který rovněž zřídil Laboratoř hydraulických zařízení s výukovými trenažéry firmy Parker. Doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D. vybudovala Laboratoř čerpací techniky s možností vizualizace proudění v čerpadlech, a dále byla zcela nově vybudována prof. RNDr. Miladou Kozubkovou, CSc. výuková Laboratoř mechaniky tekutin, která je využívána i jinými obory. Podrobně bude o těchto laboratořích pojednáno v kapitole o současnosti katedry.

19

Ostatní pedagogické aktivity katedry Do pedagogické činnosti patří i pořádání nejrůznějších kurzů, včetně tzv. postgraduálního studia. Významným počinem ve studiu hydraulických pohonů na katedře bylo zřízení postgraduálního studia, nazvaného „Postgraduální kurz pro projektanty a konstruktéry hydraulických pohonů“, jehož dvousemestrální běh začal ve školním roce 1965-66. Kurz jako první tohoto zaměření v ČSR probíhal formou dálkového studia a soustředění s přednáškami v rozsahu 90 hodin, které byly zaměřeny na návrh a výpočet hydraulických prvků a obvodů, jejich provoz a údržbu, s praktickými příklady projektování. Stěžejními předměty s významným inovačním obsahem byly Základy elektrohydraulických analogií a Základy elektrohydraulických regulačních obvodů, které přednášel významný odborník z praxe Ing. Dráždil. Postgraduální kurz měl několik dalších běhů i ve Žďáru n/S pro ŽĎAS a také v rámci VŠDS v Žilině pro TS Martin. První postgraduál s názvem „Hydraulické mechanismy“ byl zorganizován na Katedře mechaniky a hydromechaniky v letech 1978-79. Byl to třísemestrální kurz zakončený závěrečnou prací a její obhajobou. V osmdesátých letech (1983-84, 1985-87 a 1989-90) pak šlo o výuku vybraných předmětů v postgraduálních kurzech, pořádaných Katedrou hornických strojů. Podle vzoru těchto kurzů pak katedra zorganizovala dva běhy tzv. Specializačního studia: specializační studium Hydraulické mechanismy (199092), které bylo třísemestrální, zúčastnilo se ho 20 účastníků, na závěr proběhly závěrečné zkoušky a obhajoby závěrečných prací, absolventi obdrželi osvědčení o absolvování, specializační studium Hydraulické a pneumatické mechanismy (1992-93), které bylo dvousemestrální, zúčastnilo se ho 14 účastníků. V roce 1992 tehdejší děkan Fakulty strojní prof. Ing. Zdeněk Rýc, CSc. s doc. Ing. Bohuslavem Pavlokem, CSc.

20

nabídli firmě Mannesmann Rexroth v Lohru nad Mohanem (významný světový výrobce hydrauliky) pořádání kurzů hydrauliky pro jejich zákazníky z tuzemska dle podkladů a instrukcí školicího pracoviště v Lohru. Nabídka byla přijata a na katedře vzniklo školící pracoviště, které firma vybavila literaturou, barevnými transparentními foliemi s řezy hydraulických prvků, nástěnnými tabulemi s řezy prvků, a zajistila bezplatné proškolení přednášejících ve svém školicím středisku v Lohru. Podmínkou bylo dodržet přesně program kurzu. Každý účastník byl vybaven skripty, příručkou, poznámkovým blokem atd. tak, jako tomu bylo v Lohru. Cena těchto pomůcek byla zahrnuta do ceny kurzu. Podniky toto velmi vítaly a zájem o kurzy byl velký. Školicí pracoviště katedry nabízelo školení ve dvou kurzech: HTG – základy hydrauliky, čtyřdenní kurz, 28 hodin, max. 15 účastníků, HTSY1 – hydraulické systémy I, rovněž čtyřdenní kurz, 28 hodin, max. 15 účastníků. Kurzy byly zahájeny v roce 1993 dvěma kurzy HTG, pokračovaly třemi kurzy HTG v roce 1994 atd. až do roku 2002, celkem proběhlo 12 běhů těchto kurzů. Kurzy HTSY1 byly zahájeny dvěma běhy v roce 1995, poté se do roku 2002 uskutečnilo celkem 8 běhů. Později kurzy hydrauliky začala provozovat pobočka firmy Bosch Rexroth v Brně ve vlastní režii. V roce 2003 byl uskutečněn kurz s názvem Pneumatické mechanismy. V posledním období se realizovaly tři kurzy z oblasti aerodynamiky pro firmu Process Engineer, Honeywell Aerospace Olomouc s.r.o. a byly prakticky zaměřeny na výrobní problémy při kalibraci zařízení.

Další oblasti výzkumu katedry Cílený výzkum byl započat se zaměřením na dynamické vlastnosti hydraulického pohonu při rozběhu, brzdění a reverzaci, přičemž vedle teorie těchto provozních stavů byla značná pozornost věnována experimentu ve dříve

popsané laboratoři na třídě Čs. legií 9. Výsledky výzkumů, které vedl prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc. byly natolik zajímavé, že byly přijaty k publikaci v celkem pěti článcích v renomovaných německých a francouzských odborných časopisech. Stejně závažný byl i rozsáhlý výzkum statických a dynamických vlastností dvoumotorového hydraulického pohonu s pomaluběžnými pístovými křivkovými hydromotory, jehož výsledky byly rovněž úspěšně publikovány na konferencích a v německých odborných časopisech. Za zmínku ještě stojí cílený výzkum turbínového průtokoměru pro vazké kapaliny, jehož výstupem byla konstrukce a výroba příslušného měřicího přístroje. Průtokoměr byl pak používán v laboratoři hydraulických pohonů a po publikaci výsledků výzkumu byl o jeho prototyp projeven zájem podniků pro aplikaci v olejových mazacích systémech. Zde je třeba připomenout, že koncem 60-tých let minulého století bylo obtížné opatřit takový průtokoměr i další potřebné snímače a měřicí zařízení (tlak, moment, síla, otáčky a další) z „dovozu“, kde se běžně na trhu vyskytovaly. Cílený výzkum, vázaný na požadavky podniků (VŽKG, ZAM, TS Martin a další) byl pak, podle jejich zadání na projekt a experiment zaměřen na tyto problémy: hydraulický systém pro dopravu betonové směsi, hydraulický systém vysouvání a otoče „šplhavého“ jeřábu, synchronizovaný systém hydraulického pohonu pecní tlačky, výzkum hydraulického tlumení řízenými škrticími ventily a rozsáhlý výpočet tlakových ztrát hydraulického systému kvarta 3,6. K výzkumným účelům bylo instalováno také zařízení pro měření kavitační odolnosti materiálů, na kterém prováděl výzkum prof. Ing. Jaromír Noskievič, DrSc. Zařízení ke vzniku kavitace využívalo magnetostrikční princip, pracovalo na frekvenci cca 18 𝑘𝐻𝑧, pro elektroniku i zesilovač byly využity elektronky. Bylo provedeno testování velkého množství nejrůznějších ocelí i jiných materiálů pro Sigmu Lutín, ČKD Blansko apod. Téma kavitace bylo pak zpracováno ve dvou monografiích.

Laboratoř ve sklepě – celkový pohled na zařízení pro měření kavitace s využitím magnetostrikčního principu. V popředí je magnetostrikční přístroj, úplně vzadu je zesilovač výkonu cca 100 W, uprostřed čítač pro měření frekvence, oscilátor, zesilovač a digitální voltmetr První zařízení na katedře pro měření proudění v mezerách je uvedeno na následujícím obrázku. Výzkum této problematiky pokračoval na katedře až do roku 2000 a intenzivně se na něm podílel prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc.

Stend pro proudění oleje v mezerách - tvar mezikruží 1965 V prvních letech po vzniku katedry byl prováděn rozsáhlý výzkum turbulentního proudění suspenzí, sestavu

21

měřicích přístrojů uvádí následující obrázek. Práce na tomto výzkumu byly vedeny prof. Ing. Jaroslavem Janalíkem, CSc.

Sestava měřících přístrojů pro měření turbulentních fluktuaci u suspenzí v potrubí průměru 50 mm - 1970 Po roce 1975 byl vedoucím Ústavu hydraulických mechanismů doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc., který vzhledem k předchozímu zaměstnání měl dobré zázemí pro vědu, výzkum a spolupráci s praxí v tzv. experimentálním pracovišti a vykazoval vědecko-výzkumné aktivity i na katedře v rámci podnikových výzkumných úkolů: 1975 jednoletý podnikový výzkumný úkol u oblasti válcoven trub, 1976-77 - zpracování úvodní studie k návrhu pro vypsání státního výzkumného úkolu z oblasti válcoven tlustých plechů, konkrétně etapy E01-2 s názvem Aplikace elektrohydraulických systémů pro strojní zařízení válcoven. Řešením mělo být vybavení válcovací stolice systémem automatické regulace tloušťky válcovací mezery. Vítkovické železárny se rozhodly vyvinout takovýto systém samy, a měl jim k tomu dopomoci státní výzkumný úkol. SVÚ byl vypsán až v roce 1985 a doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc. s prof. Ing. Zdeňkem Rýcem, CSc. řešili etapu s názvem „Návrh koncepce rekonstrukce stavění válců na kvartostolici 3,5 m VŽSKG“. Výzkumné práce vyústily v roce 1988 ve zpracování technického zadání pro organizace, které měly realizovat generální opravu

22

a modernizaci kvarta 3,5 m. Na realizaci se čekalo do roku 1997. Přesto vynaložená výzkumná práce nepřišla nazmar. Hydraulické pohony včetně pohonů pro systém automatického řízení tloušťky plechu projektovala firma HYTOS Vítkovice, jejíž projektanti se ve svých zprávách a návrzích odvolávají na výzkumné práce provedené na VŠB. Mechanickou část si vyprojektovaly a zrealizovaly Vítkovické železárny včetně hydraulického válce průměru 1,2 m a zdvihu 25 mm. Pouze řídicí systém dodala rakouská firma VAI (Voest-Alpine Industrieanlagenbau), při jehož návrhu mohla využít popisu dynamického chování stolice včetně provedených měření, tedy výsledků řešení výzkumných úkolů. Přestože výše popsaná problematika byla hlavní náplní VV práce Ústavu hydraulických mechanismů až do roku 1990, řešily se i další projekty, nejčastěji formou hospodářských smluv. Je třeba poznamenat, že katedra byla typická aplikací moderních výpočetních metod a s tím související výpočetní techniky jak do výuky, tak do výzkumných aktivit. V roce 1965-66 byl v laboratoři katedry instalován počítač LGP-21, který byl prvním počítačem na půdě školy. Vzhledem k technickým parametrům byl počítač využíván k vyhodnocování matematických vztahů a statistických veličin. Na specifikaci výzkumných témat se podíleli prof. Ing. Jaromír Noskievič, DrSc., prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc. a prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., která na katedru nastoupila právě na modelování proudění numerickými metodami v roce 1975 jako vědeckotechnický pracovník. Pro statistické zpracování naměřených dat a modelování proudění byly využívány sálové počítače školy, a to Odra 1204 a Tesla 200. Grafika na těchto počítačích byla velmi omezená, a proto se pro vyhodnocení vírových struktur využívaly zjednodušené varianty textového zobrazení programované pracovníky výpočetního střediska.

výzkumné aktivity využívají dodnes, jen o kvalitnějších technických parametrech. Katedra se věnovala také výzkumným teoretickým pracím. Patřily k tomu výzkumy proudění reologických kapalin. Byl vybudován experiment pro vizualizaci Taylorových vírů v mezeře mezi dvěma koncentrickými válci, z nichž jeden rotoval, nebo rotovaly oba v protisměru. Zkoumal se vznik vírových struktur za různých podmínek a řešila se stabilita proudění. První počítač na půdě školy – LGP-21 V roce 1988 byly sdruženým pracovištěm VŽKG n.p. Ostrava darovány Katedře hydromechaniky a hydraulických zařízení 4 kusy 8-bitových počítačů typu PMD, které byly využívány především pro výuku v oblasti zpracování naměřených dat a řešení dynamický modelů hydraulických prvků. Počítač PMD byl pak také využíván pro snímání časově závislých experimentálních dat s tím, že byl na pracovišti vyroben převodník pro digitalizaci signálu. Zařízení pro vizualizaci Taylorových a Stuartových vírů v mezeře mezi souosými válci a disky

Snímání krouticího momentu na zařízení pro vizualizaci Taylorových vírů pomocí PMD Po roce 1990 se katedra vybavila již osobními počítači a tato tradice pokračovala i v dalším období jak pro výpočty, tak pro laboratorní účely. Tyto typy počítačů se pro

Vizualizace vírových struktur při proudění oleje pomocí hliníkového prachu Zařízení byla dále rozšiřována o další prvky a problematika řešena numericky. Na metodách a kvalitě

23

vyhodnocení bylo také vidět vývoj v kvalitě a možnostech výpočetní techniky.

Zobrazení Taylorových vírů – proudové funkce Po roce 1990, došlo k rozdělení Katedry mechaniky a hydromechaniky zpátky na Katedru mechaniky a Katedru hydromechaniky a hydraulických zařízení a současně ke sloučení dosavadních ústavů. Zůstalo však neformální rozdělení výzkumných aktivit a výuky včetně budování výzkumných a výukových laboratoří do tří směrů: mechanika tekutin a numerické modelování proudění, hydraulické pohony a mechanismy a pneumatické pohony a mechanismy. Na druhé straně toto rozdělení není striktní a pracovníci katedry se podílejí na společných projektech bez ohledu na své zaměření.

Sdružené pracoviště VŽKG n.p. Ostrava a VŠB Ostrava V roce 1975 bylo založeno sdružené (též „experimentální“) pracoviště VŽKG n.p. Ostrava (dále jen Vítkovice) a VŠB Ostrava (dále jen VŠB) k řešení a experimentálnímu ověření technických problémů z oboru

24

hydraulických pohonů a mechanismů. Spolupracujícími pracovišti byla tehdejší Katedra mechaniky a hydromechaniky VŠB Ostrava, zastoupená vedoucím katedry prof. Ing. Jaromírem Noskievičem, CSc., a oddělení 941.4 - Projekce a konstrukce hydraulických pohonů VŽKG n.p. Ostrava, zastoupené vedoucím oddělení p. Jaroslavem Šimkem. Na počátku své činnosti nemělo pracoviště ani sídlo, využívaly se místnosti laboratoří hydromechaniky v budově bývalé strojní fakulty na Reální ulici a k měření byly využívány přístroje katedry. VŽKG v letech 1975-76 zrenovovaly objekt v Ostravě - Svinově a vytvořily v něm zkušebnu hydrauliky včetně dílny, skladu a kanceláří. Poté byla činnost experimentálního pracoviště přenesena do prostor této zkušebny. V roce 1978 se stal vedoucím oddělení 941.4 Ing. Antonín Čurda. Na zkušebně se řešilo stále více výzkumných úkolů, z jejichž prostředků se zkušebna postupně vybavovala měřicí a vyhodnocovací technikou. V roce 1983 byl na zkušebnu zakoupen stolní počítač OLIVETTI 6066, umožňující řešit i dynamicky náročné elektrohydraulické regulační obvody. Z katedry zde na částečný úvazek pracovali doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc., prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc. a později i prof. Ing. Zdeněk Rýc, CSc. Dále zde pracovalo 6 pracovníků z Vítkovic, vedoucím zkušebny byl Ing. Jiří Pivoda. Při spolupráci se účelně využívala měřicí a experimentální základna zkušebny hydrauliky Vítkovic a řešitelská kapacita pracovníků katedry. Sdružené pracoviště řešilo vedle vybraných výzkumnětechnických problémů z oboru hydraulických pohonů také spíše teoreticky zaměřenou problematiku matematickofyzikálních modelů hydraulických prvků a systémů. Výzkumná problematika vycházela z potřeb Vítkovic, a naprostá většina řešených úkolů tam byla realizována. Vznikly i společné patentové přihlášky. Sdružené pracoviště se podílelo na řadě úspěšných aplikací: moderních hydraulických pohonech zařízení pro vakuování oceli

v Třineckých železárnách, VSŽ Košice a SONP Kladno, zařízení pro plynulé odlévání oceli v elektroocelárně SONP Kladno na Kladně - Dříni, velkostrojích pro povrchové dobývání uhlí v SHD Most, vodním díle Gabčíkovo, odnímatelných kráčivých podvozcích pro SHD Most, hranidlech a posunovacích pravítkách blokovny Vítkovice atd. Toto pracoviště za účasti pracovníků z VŠB také provádělo velmi náročná a rozsáhlá měření na hydraulických obvodech zařízení jako je válcovna tlustých plechů kvarto 3,5 𝑚 VŽKG, stříhací linka na kvartu VŽKG, kontilití v Kladně - Dříni, vakuovací zařízení tamtéž, rýpadlo RK 400 na povrchovém dole v Chabařovicích apod. Mnoho prací bylo publikováno v časopisech a na konferencích. Z řešených výzkumných projektů jmenujme: Vývoj čidel polohy, Výzkum těžko zápalných kapalin, Vývoj přírubových spojů do tlaku 50 𝑀𝑃𝑎, Měření statických a dynamických parametrů hydraulických obvodů, Hydraulické obvody s logickými prvky, Užití matematickostatistických metod pro vyhodnocování měřených veličin aj.

Model vícemotorového hydraulického pohonu, aplikovaného například na rýpadle RK400 v SHD Most

Pohled na funkční vzorek hydraulických posunovacích pravítek na zkušebně. Tato pravítka mohla u válcoven nahradit klasická mechanická pravítka s hřebenovou tyčí

Zkušebna hydrauliky v Ostravě - Svinově, pohled na měřicí techniku

Po roce 1990 činnost tohoto experimentálního pracoviště postupně zanikala jako důsledek nových ekonomických podmínek.

25

Současný stav na Katedře hydromechaniky a hydraulických zařízení Charakteristika bakalářského studijního oboru Studenti na Fakultě strojní studují v prvních čtyřech semestrech společný studijní program Strojírenství. Následně si volí pro poslední rok bakalářského studia obor s konkrétním zaměřením. Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení zabezpečuje bakalářský studijní obor Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení. Studium je realizováno jak v prezenční tak v kombinované formě studia. Základními oborovými předměty jsou Tekutinové mechanismy, Doprava kapalin, Technická diagnostika a spolehlivost hydraulických mechanizmů a Mazací technika. Již ve společném studijním programu Strojírenství je katedrou zajišťován předmět Mechanika tekutin. Oborové předměty jsou doplněny dalšími předměty teoretického základu, jako Termomechanika, Části a mechanismy strojů, Pružnost a pevnost, Dynamika I, Matematika I – III, Fyzika I, Numerická matematika, Elektrotechnika I, Senzorová technika apod. a cizími jazyky, případně volitelnými předměty z široké a různorodé nabídky (Internet a sítě, Grafické systémy II, Management a podnikání, Simulační programy aj.). V předmětu Ročníkový projekt studenti samostatně zpracovávají rešerši řešené problematiky, s využitím knižních i internetových zdrojů, která tematicky souvisí s bakalářskou prací. V předmětu Bakalářský projekt následně mají prostor k tvorbě samotné bakalářské práce a konzultacím s pracovníky katedry. Studium oboru je zakončeno státní závěrečnou zkouškou ze dvou povinných předmětů a obhajobou bakalářské práce. Během studia tohoto oboru získávají studenti speciální znalosti z oblasti skladby hydraulických a pneumatických obvodů, konstrukce a funkce hydraulických a pneumatických prvků a základy v řízení hydraulických

26

a pneumatických systémů. Dále získají znalosti v oblasti měření a technické diagnostiky v hydraulice i pneumatice, v oblasti mazací techniky, dopravy kapalin, potrubních rozvodů atd. Výuka v oboru je doplněna experimentálním měřením v laboratořích katedry a simulací činnosti hydraulických a pneumatických mechanismů na trenažérech, s praktickým využitím výpočetní techniky. Absolventi bakalářského studia jsou připravování jednak na technické funkce v provozech a závodech, kde se nacházejí hydraulická a pneumatická zařízení, jednak na funkci univerzálního konstruktéra se zvláštním zaměřením na hydraulická a pneumatická zařízení. Jako budoucí konstruktéři jsou vybaveni potřebnými znalostmi z mechaniky, pružnosti a pevnosti, částí a mechanismů strojů, grafických a počítačových programů, aby byli schopni konstruovat jakákoliv, nejen hydraulická a pneumatická zařízení. Pro konstruování hydraulických a pneumatických zařízení však mají speciální znalosti a dovednosti: dovedou číst i kreslit funkční schémata hydraulických a pneumatických obvodů, navrhovat (tj. nakreslit a spočítat) hydraulické nebo pneumatické prvky jako jsou hydraulické nebo pneumatické válce, řídicí bloky, hydraulické agregáty i rozsáhlejší celky. Po ukončení bakalářského studia mohou absolventi dále pokračovat v navazujícím magisterském studiu oboru Hydraulika a pneumatika, který rovněž zajišťuje naše katedra.

4. Semestr

3. Semestr

Předměty 2. ročníku společného bakalářského oboru Strojírenství v akademickém roce 2014-2015 Předmět Roz. Zak. Dynamika I 2+2 Zk Mechanika tekutin 2+2 Zk Pružnost a pevnost 2+3 Zk Grafické systémy 1+3 KZ Technická měření a metrologie 2+2 KZ Matematika III 2+2 Zk Konstrukční materiály 2+2 KZ Části a mechanismy strojů 3+3 Zk Základy automatizace 2+2 Zk CAD I 2+2 KZ Termomechanika 2+2 Zk Elektrotechnika I 2+2 KZ Fyzika II 2+2 Zk

5. Semestr

Předměty 3. ročníku bakalářského oboru Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení v akadem. roce 2014-2015 Předmět Roz. Zak. Technická dokumentace 3+2 Zk Tekutinové mechanismy 3+2 Zk Senzorová technika 2+3 Zk Doprava kapalin 2+3 Zk Technická diagnostika a spolehlivost 3+2 Zk hydraulických mechanizmů Ročníkový projekt 0+4 KZ Cizí jazyk 0+2 Numerická matematika 2+2 Zk Mazací technika 2+2 KZ 6. Semestr

2. Semestr

1. Semestr

Předměty 1. ročníku společného bakalářského oboru Strojírenství v akademickém roce 2014-2015 Předmět Roz. Zak. Průmyslová doprava a logistika 2+1 KZ Technologie tváření, slévání a svařování 4+2 KZ Základy strojnictví 2+3 Zk Technické výpočty 2+2 KZ Základy energetických procesů 2+1 Zap Fyzika I 0+2 KZ Tělesná výchova A 0+2 Zap Základy matematiky 0+2 Zap Matematika I 2+2 Zk Statika 2+2 Zk Vlastnosti a zkoušení materiálu 2+2 Zk Provoz, diagnostika a údržba strojů 2+2 KZ Technologie obrábění 2+2 Zk Tělesná výchova B 0+2 Zap Matematika II 2+2 Zk Konstruktivní geometrie 2+2 Zk

Zkouška z jazyka

0+0

Zk

Bakalářský projekt

0+8

KZ

Státnicové předměty jsou Mechanika tekutin a Tekutinové mechanismy.

Charakteristika magisterského studijního oboru Magisterský studijní obor Hydraulika a pneumatika je dvouletý obor, navazující na tříletý bakalářský studijní obor Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení. Do akademického roku 2012-13 byla tato návaznost zajištěna specializací Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení v rámci studijního oboru Konstrukční a procesní inženýrství. Základními oborovými předměty jsou Hydraulické prvky a systémy, Pneumatické prvky a systémy, Řízení hydraulických mechanizmů, Řízení pneumatických mechanizmů spolu s dalšími předměty jako jsou Pohony a převody, Projektování hydraulických mechanizmů, Čerpací technika, Hydraulika pracovních a výrobních strojů. Rozšiřujícími oborovými předměty, které dávají absolventovi širší možnosti uplatnění i ve výzkumných, vývojových a projektových pracovištích, jsou Modelování a simulace tekutinových systémů, Modelování proudění s

27

28

2. Semestr

1. Semestr

Předměty 1. ročníku magisterského oboru a pneumatika v akademickém roce 2014-2015 Předmět Matematika IV Robotika Části a mechanismy strojů III CAD II MKP I Hydraulické prvky a systémy Pneumatické prvky a systémy Modelování proudění s přenosem tepla Aplikovaná mechanika Pohony a převody Čerpací technika Hydraulika pracovních a výrobních strojů Turbíny

3. Semestr

Předměty 2. ročníku magisterského oboru a pneumatika v akademickém roce 2014-2015 Předmět Modelování a simulace tekutin. systémů Diplomový seminář 3D proudění Řízení pneumatických mechanizmů Řízení hydraulických mechanizmů Hydraulická a pneumatická doprava PV Projektování hydraul. mechanizmů - PV Aplikovaná mechanika tekutin Technická diagnostika a spolehlivost Právní a psychologické otázky 4. Semestr

přenosem tepla, 3D proudění, Aplikovaná mechanika tekutin, Hydraulická a pneumatická doprava, Turbíny. Oborové předměty jsou doplněny dalšími předměty teoretického a všeobecného základu, jako Matematika IV, Robotika, Části a mechanismy strojů III, CAD II, MKP I, Aplikovaná mechanika, případně volitelnými předměty z široké nabídky. V předmětech Diplomový seminář a Diplomový projekt studenti zpracovávají samostatné projekty, které tematicky souvisejí s diplomovou prací. Studium je zakončeno státní zkouškou ze dvou povinných předmětů Hydraulické prvky a systémy, Pneumatické prvky a systémy, a jednoho ze tří povinně volitelných předmětů: Modelování a simulace tekutinových prvků a systémů, Řízení hydraulických a pneumatických mechanizmů, Pohony a převody. Takové komplexní vzdělání v daném oboru nezajišťuje žádná vysoká škola v ČR. Výuka je doplněna praktickým využitím výpočtové techniky a experimentálními cvičeními v laboratořích katedry a simulováním hydraulických a pneumatických mechanismů na trenažérech. Absolventi magisterského studia jsou profilováni jako konstruktéři, projektanti, výpočtáři, výzkumní a vývojoví pracovníci v oblasti hydraulických a pneumatických strojů a zařízení. Stávají se postupně vedoucími pracovníky na všech úrovních v konstrukčních a projekčních organizacích, nebo v pobočkách českých i zahraničních firem. Mohou však pracovat i v příbuzných oborech, jako je tribotechnika, doprava kapalin a plynů, čerpací technika, vodní hospodářství, potrubní hydraulická a pneumatická doprava, potrubní rozvody v chemickém průmyslu, energetice apod. Studenti navazujícího magisterského studia se mohou podílet na řešení výzkumných projektů katedry a absolventi studia mohou pokračovat v doktorském studiu, které katedra zajišťuje.

Diplomový projekt

Hydraulika Roz. 2+3 2+2 1+3 2+3 2+2 3+2 2+3 2+2 2+2 2+2 2+3

Zak. Zk KZ KZ KZ KZ Zk Zk Zk Zk Zk Zk

2+2

KZ

3+2

Zk

Hydraulika Roz. +3 0+5 1+3 2+2 2+2

Zak. Zk KZ Zk Zk Zk

2+2

KZ

2+2 2+2 2+2 2+1

KZ Zk Zk KZ

0+8

KZ

Doktorské studium Po absolvování magisterského studia katedra nabízí studentům možnost dalšího vzděláváni v rámci doktorského studijního programu. Témata doktorských prací samozřejmě úzce souvisejí s vědecko-výzkumnou činností katedry, jsou podpořena grantovými aktivitami katedry a směrována do oblastí:  hydraulické a pneumatické pohony a jejich řízení,  matematické modelování a počítačová simulace dynamiky hydraulických a pneumatických prvků a systémů,  dynamické vlastnosti dlouhého potrubí s minerálním olejem,  experimentální a matematické vyšetřování kavitace ve vodě a oleji,  matematické modelování proudění kapalin a plynů s přenosem tepla případně chemickými reakcemi,  experimentální a matematický výzkum nestabilit proudění,  proudění suspenzí a nenewtonských kapalin (zejména plastických maziv),  hydraulické a pneumatické mechanismy,  měření turbulence,  řešení ekologických problémů matematickými metodami. V současné době jsou studenti přijímáni pro hydrauliky a pneumatiky v rámci oboru Řízení a procesů a pro oblast modelování proudění v rámci Aplikovaná mechanika. Školitelé jsou samozřejmě pracovníků katedry.

oblast strojů oboru z řad

Průběh obhajoby disertační práce

Pohled na část zkušební komise

29

Počet absolventů oboru za jednotlivé období Počet absolventů magisterského studijního oboru do roku 2003 24

25 Počet absolventů

20 20

16 17

15

9

8

10

14

13

11

8

7

9

11 7

4

5

5

Rok ukončení studia

Počet absolventů bakalářského a magisterského studijního oboru 23

25

20

Počet absolventů

20 20 14

13

10

10 6

19

17 14

9

22 20

17

15

24

22

15

14

12 10 8

5

5 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Rok ukončení studia

30

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

1996

1995

1994

1993

1992

1991

1990

1989

1987

1988

0 0

Seznam absolventů magisterského studijního programu od vzniku studijního oboru: rok 1987: Bauer Tomáš, Berka Jiří, Čech Kamil, Doležal Jaroslav, Koňas Jiří, Maca Petr, Mencl Pavel, Navrátilová Jana, Neuwirth Petr, Pavliska Martin, Přikryl Michal, Říha Miroslav, Rubeš Jiří, Rudolf Jaroslav, Ruský Tomáš, Santarius Petr, Sedlář Petr, Soustružník Jan, Tománek Petr, Váňa Jaroslav, Videnka Ivo, Vojtek Tomáš, Waleczko Milan, Zbořil Petr. rok1988: Bernát Vladimír, Dymáček Michal, Fojtík Luděk, Hladký Martin, Chrudina Lubomír, Jamroz Ladislav, Jirásek Roman, Kamas Petr, Koróny Ivan, Krčmářová Sylva, Kuthan Roman, Navrátil Roman, Navrátilová Lenka, Pecina Radek, Pernecký Jan, Vatras Tomáš. rok 1989: Albrecht Otakar, Čurda Čestmír, Kaprál Tomáš, Konečný Pavel, Koska Antonín, Ocisk Radomil, Pavlík Josef, Plaček Petr, Polách Ladislav, Přikryl Vladimír, Šilhavík Radek, Sklenář René, Stárek Bohuslav, Steuer Radovan, Vičař Pavel, Wolfová Markéta, Zeman Miloš. rok 1990: Buzek Michal, Harasim Michal, Pretsch Radim, Robek Zdeněk, Sanak Rostislav, Sikora Miroslav, Tomáš Roman, Vaněk Jiří. rok 1991: rok 1992: Běčák Zdeněk, Boczek Zdeněk, Feranc Martin, Gabryš Petr, Grochol Martin, Janečka Michael, Jorda Karel, Mutina Petr, Neshoda Radim, Olšovský Radim, Onderka Tomáš. rok 1993: Blahetka Martin, Hájek Jiří, Heralt Jiří, Mojžíšek Pavel, Rusek Rudolf, Salinger Tomáš, Szalbot Radan, Trávník Pavel, Zatloukal Radek. rok 1994: Karásek Robert, Oswald Jiří, Pavlík Marek, Štoll Slavomír, Vaňková Eva, Vidingoyo Douh B., Zoufalý Lumír. rok 1995: Čadan Martin, Fajkus Radim, Strakoš Pavel, Zabystrzan Ivo. rok 1996: Červený Tomáš, Jurásek Luděk, Krutinová Kateřina, Lhotáková Lada, Lišková Radana, Majer Daniel, Ondrušek Jakub, Sanak Zdeněk, Slowiková Halina, Smička Miroslav, Volný Stanislav, Zeman Jiří, Zielinski Radim. rok 1997: Běhálek Aleš, Čudek Radim, Gallo Marian, Hyklová Jana, Kirnig Milan, Moravec Petr, Šamša Jiří, Vdoleček Tomáš.

31

rok 1998: Barč Roman, Bilková Jana, Boháč Pavel, Čihák Jiří, Dvořák Milan, Hájek Jiří, Janeček Jiří, Špaček Jaroslav, Vašek Martin rok 1999: Bažanovský Martin, Hahn Marcel, Jasiok Přemysl, Kerlin Pavel, Koběrský Patrik, Milota Jaroslav, Průša Michal. rok 2000: Badura Petr, David Tomáš, Jaroš Roman, Novotný Jiří, Vícha Václav. rok 2001: Ambrož Petr, Boháč Tomáš, Hanke Stanislav, Chlápek Tomáš, Janošec Radim, Křupala Jiří, Nevařil Ladislav, Poláček Aleš, Rautová Jana, Staněk Kamil, Ševčík Petr, Varaja Tomáš, Videcký Jan, Vrbas Zdeněk. rok 2002: Bojko Marian, Bonczek Petr, Burget Michal, Farnik Jiří, Fuxa Daniel, Holý Ondřej, Hrabovská Martina, Hrabovský Martin, Húska Branislav, Indrák Zdeněk, Kozel Tomáš, Musiolek Adam, Ožana Michal, Rucká Blanka, Sedláček Pavel, Svoboda Miroslav, Ševčík Petr, Urban Pavel, Vyroubal Michal, Zlattner Adam. rok 2003: Bauer Josef, Blejchař Tomáš, Dostálová Jarmila, Důbrava Petr, Dvořák Lukáš, Horák Lubomír, Kopeček Petr, Kroliczek Marian, Maňák Martin, Meduna Jaroslav, Müllerová Monika. rok 2004: Bělka Štěpán, Bogumský Martin, Fabian Petr, Friedel Radim, Golka Martin, Gorgol Martin, Hradil Zdeněk, Kaloč Roman, Mišun Přemysl, Orság Pavel, Osmančík Jiří, Strakoš Martin, Šojdr Marek. rok 2005: Beláčková Vendula, Buršík Marek, Číž Tomáš, Dressler Jindřich, Falada Jiří, Fekar David, Grič Martin, Chovanec Petr, Jaroščák Radoslav, Jelenová Pavla, Kopecký Tomáš, Kundys Jan, Liška Ondřej, Motlak René, Odehnal Karel, Siwek Stanislav, Slavík Jan, Šůstek Petr, Urbančík Květoslav, Waschut Witold. rok 2006: Múčka Petr, Palubják Tomáš, Roman Marek, Richtárová Jana, Skotnica Petr. rok 2007: Fiala Ondřej, Horák Ivo, Latečka Roman, Morávek Martin, Raut Pavel, Saleta Radim, Šipula Lukáš, Tomášek Radim, Vidlák Marek, Vlček Jiří. rok 2008: Hruška Marek, Konopka Jan, Kučera Borek, Kyselý Jaroslav, Langer Jan, Ledvina Jan, Marák Radoslav, Milata Jiří, Pavliková Barbora, Puda Martin. rok 2009: Abrahámek Petr, Byrtus Daniel, Dočkal Luděk, Dojčan Jan, Fojtášek Kamil, Hlubinka Viktor, Košař Petr, Krutil Jaroslav, Maňák Václav, Michejda Leon, Misiarz Libor, Nytra René, Panáček Pavel, Polák Michal, Ryška Jiří, Řepka Radim, Šeděnka Ladislav, Šlapák Patrik, Šmerda Viktor, Zavadil Lukáš.

32

rok 2010: Babejová Sabina, Bielak Martin, Bílý Daniel, Bureček Adam, Janík Michal, Kopecká Marie, Kovács Marek, Kozdera Michal, Kusák Tomáš, Mazač Martin, Paluzga Aleš, Petrák Peter, Sglunda Martin, Tomanec Miroslav. rok 2011: Beněk Jan, Byrtus Jan, Daněk Václav, Dobeš Jan, Galuška Michal, Izák Jakub, Kovář Jaroslav, Krč Petr, Kubáň Zdeněk, Martynek Jakub, Mohler Lukáš, Mrovec Jakub, Náplava Petr, Zlámal Milan. rok 2012: Adamec Radek, Bereza Martin, Bujnoch Petr, Czapla Tadeusz, Dobeš Josef, Fus Martin, Kocur Jan, Kostka Ervín, Kuric Michal, Mamica Marek, Matějka Petr, Pešl Vladimír, Petráš Martin, Škrabal Jiří, Štěpánek Ondřej, Urbanec Adam, Vaníček Tomáš, Vávrová Hana, Wantulok Jiří, Zapletal Oldřich. rok 2013: Bordovský Patrik, Bosák Jan, Čumpl Martin, Hanák Jan, Hanko Tomáš, Hubert Tomáš, Komárek Petr, Kopčák Jaromír, Kubala Tomáš, Kukelka Jiří, Liberda Jan, Prorok Tomáš, Sebera Vítězslav, Schubert Jan, Slavík Václav. rok 2014: Bakay Ladislav, Glinz Jakub, Havránek Ondřej, Henek Václav, Janík Vojtěch, Kadlček Petr, Lesák Michal, Martinek Jakub, Munduch Bohuslav, Nemrava Jiří, Pavelčák Jan, Polášek Viktor, Pospíšil Milan, Příhoda Michal, Rak Jiří, Sedláček Tomáš, Slawik Marek, Soumar Miroslav, Švrčina David, Vacula Petr, Vydomus Tomáš, Zanina Martin.

Seznam obhájených disertačních prací v rámci katedry rok 1996: Téma disertační práce: Školitel:

Dr. Ing. Miroslav Bova Meranie stratových prietokov tekutinových prvkov prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc.

Téma disertační práce: Školitel:

Dr. Ing. Radim Olšovský Příspěvek k teorii a výpočtu pneumatického lamelového motoru prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc.

Téma disertační práce: Školitel:

Dr. Ing. Lumír Hružík Dynamické vlastnosti řetězce sériově řazených hydraulických prvků prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc.

rok 1997:

33

rok 1999: Téma disertační práce: Školitel:

Dr. Ing. David Mrkvica Modelování a simulace pneumatických řídicích prvků prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc.

Téma disertační práce: Školitel:

Ing. Sylva Drábková, Ph.D. Matematické modelování neizotermních turbulentních proudů prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc.

rok 2000:

Školitel:

Ing. Lada Lhotáková, Ph.D. Numerické modelování proudění v rozváděcích kanálech hydrodynamického čerpadla prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc.

Téma disertační práce: Školitel:

Ing. Jiří Valošek, Ph.D. Příspěvek k řízení hydromotorů připojených ke zdroji konstantního tlaku doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc.

Téma disertační práce:

rok 2001:

Téma disertační práce: Školitel:

Ing Martin Vašina, Ph.D. Energeticky úsporné hydraulické systémy zvedacích a nakládacích zařízení montovaných na nákladní automobily doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc.

rok 2005:

Školitel:

Ing. Monika Müllerová, Ph.D. Matematické a fyzikální modelování přechodového proudění mezi relativně se pohybujícími disky se zaměřením na metody nelineární mechaniky prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc.

Téma disertační práce: Školitel:

Ing. Martin Pavliska, Ph.D. Hydromechanické odstraňování okují při válcovacím procesu prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc.

Téma disertační práce:

34

rok 2006: Téma disertační práce: Školitel:

Téma disertační práce: Školitel:

Ing. Tomáš Blejchař, Ph.D. Matematické modelování nestacionárního proudění, kavitace a akustických projevů v hydraulickém ventilu prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc. Ing. Marian Bojko, Ph.D. Matematické modelování průtoku plynných médií dmyšnými systémy do kyslíkového reaktoru prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.

Školitel:

Ing. Jiří Farnik, Ph.D. Nestability v mezeře mezi dvěma relativně rotujícími koaxiálními válci a jejich vyšetřování prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc.

Téma disertační práce: Školitel:

Ing. Martin Golka, Ph.D. Výzkum a modelování proudění v hydrodynamické spojce prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.

Téma disertační práce: Školitel:

Ing. Erik Stonawski, Ph.D. Energeticky úsporný hydrostatický systém pro zvedání a spouštění hmotné zátěže doc. Ing. Bohuslav Pavlok,CSc.

Téma disertační práce: Školitel:

Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D. Metodika návrhu, simulace a experimentální ověření pneumatických systémů prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc.

Téma disertační práce: Školitel:

Ing. Petr Fabian, Ph.D. Metody matematického a fyzikálního experimentu v proudění doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.

Téma disertační práce:

rok 2007:

rok 2008:

35

rok 2010: Téma disertační práce: Školitel:

Ing. Pavel Platoš, Ph.D. Aplikace modelu proudění v oblasti ekologie prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.

Téma disertační práce: Školitel:

Ing. Barbora Frodlová, Ph.D. Modelování proudění s uvažováním vlivu smáčivosti povrchů prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.

rok 2012:

Školitel:

Ing. Jaroslav Krutil, Ph.D. Numerické modelování proudění tekutin v průmyslových aplikacích prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.

Téma disertační práce: Školitel:

Ing. Tran Hong Long Phan, Ph.D. Modelování proudění v hydrodynamickém čerpadle doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.

Téma disertační práce: Školitel:

Ing. Lukáš Zavadil, Ph.D. Vyšetřování parametrů hydraulických strojů s využitím numerických metod doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.

Téma disertační práce: Školitel:

Ing. Adam Bureček, Ph.D. Interakce kapaliny a stěny potrubí při nestacionárním proudění prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.

Téma disertační práce:

s

přestupem

tepla

a

hořením

rok 2013:

Téma disertační práce: Školitel:

36

Ing. Kamil Fojtášek, Ph.D. Modelování a experimentální ověření pracovních prvků prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc.

chování

elastických

pneumatických

Přehled vybraných disertačních prací v rámci katedry: Název disertační práce: Matematické modelování průtoku plynných dmyšnými systémy do kyslíkového reaktoru Řešitel: Ing. Marian Bojko (2006)

médií

 Teorie proudění plynných látek s přestupem tepla v dmyšných systémech konvertoru Oxyvit, definice matematického modelu proudění.  Spalování plynných paliv uvnitř tepelného reaktoru, definování kinetiky chemických reakcí.  Promíchávání tekuté lázně, definování modelu proudění.

Název disertační práce: Matematické modelování nestacionárního proudění, kavitace a akustických projevů v hydraulickém ventilu Řešitel: Ing. Tomáš Blejchař (2006)  Matematický model řeší nestacionární proudění v hydraulickém ventilu, které je doprovázeno zvýšenou hladinou hluku.  Součástí tvorby matematického modelu byla také verifikace modelu na jednoduchém modelu ventilu, u kterého bylo možné vizualizovat proudové pole uvnitř prvku. Součástí měření bylo měření hluku v bezdozvukové komoře.  Podklady z verifikace modelu byly využity při modelování proudění v reálném ventilu.  Modelování umožnilo analýzu proudění v hydraulickém ventilu, protože vizualizace vzhledem k malým vnitřním rozměrům nepřicházela v úvahu.  Periodické vírové struktury byly identifikovány na základě analýzy proudění, které se projevují jako hluk.  Modifikace škrtících hran byla navržena na základě výsledků CFD výpočtů a eliminovala nestacionární proudění a tím i hluk.

Teplotní pole přívodní dmyšnou

Analýza proudění v hydraulickém ventilu Teplotní pole plynného hořáku

Promíchávání tekuté lázně (vektorové pole kapalné lázně)

Modifikovaný ventil

37

Název disertační práce: Výzkum a modelování proudění v hydrodynamické spojce Řešitel: Ing. Martin Golka (2007)

Název disertační práce: Energeticky úsporný hydrostatický systém pro zvedání a spouštění hmotné zátěže Řešitel: Ing. Erik Stonawski (2007)

 Numerické modelování proudění na zjednodušeném modelu hydrodynamické spojky.  Numerické modelování proudění na modelu hydrodynamické spojky HS 30 při různých skluzech a stupních plnění.  Získání výstupních charakteristik hydrodynamické spojky HS 30 na sestaveném experimentálním zařízení.  Srovnání těchto experimentálních výsledků s výsledky numerického modelování a výpočtem na základě teorie jednorozměrného vlákna.  Numerické modelování rozběhu stojícího turbínového kola hydrodynamické spojky HS 30.

 Experimentální zařízení ke stanovení celkové energetické úspornosti a rovněž k ověření matematických modelů.  Hydraulický systém simuluje zapojení obvodu se systémem akumulátoru. Soustava je optimalizována vzhledem k maximální transformaci kinetické energie na deformační práci při spouštění hmotných zátěží.  Matematický model vyhodnocuje oblasti vlastních frekvencí hydraulicko-mechanického obvodu.  Stanovení tlakových špiček během spouštění hmotných zátěží, které simulují matematické modely v různých provozních stavech.  Porovnání a vyhodnocení energetických účinnosti hydraulického systému v různých provozních stavech.

Izoplochy objemového zlomku oleje při skluzu s = 5,2 %

38

Fyzikální model pro manipulaci s hmotnou zátěží

Název disertační práce: Metody matematického a fyzikálního experimentu v proudění tekutin Řešitel: Ing. Petr Fabian (2008)

Název disertační práce: Metodika návrhu, simulace a experimentální ověření pneumatických systémů Řešitel: Ing. Lukáš Dvořák (2008)

 V rámci práce byl rekonstruován aerodynamický tunel a měření bylo modernizováno využitím digitálního zpracování analogového signálu pomocí žárového anemometru Mini CTA výrobce Dantec.  Bylo provedeno testovací měření obtékání válce a vyhodnocení časových řad metodou FFT. Tato úloha byla také řešena pomocí matematického přístupu a to jak ve 2D tak ve 3D v programu Fluent. Výsledky všech přístupů byly verifikovány jak vzájemně tak s literaturou.  Fyzikální a matematické modelování obtékání dvou válců v různých vzdálenostech, s různými poloměry, zhodnocení frekvencí odtrhávání vírů (2D, 3D).  Aplikace poznatků na praktické úloze (2D, 3D) (komín se spirálovým límcem).

 Zmapování problematiky návrhu průtočných prvků z důvodu návaznosti na matematické modelování.  Vytvoření matematických modelů vybraných prvků a systémů pomocí RHD odporů (odporů proti pohybu, zrychlení a deformaci) a ověření počítačovou simulací.  Experimentální ověření výsledků simulace a na základě porovnání vytvoření verifikované podoby matematických modelů.  Sestavení výpočetního programu pro simulaci dynamického chování vybraných pneumatických systémů.

Aerodynamický tunel

Řešení obtékání válce v programu Fluent

Průběh rychlosti pístu

Průběh tlaků v pracovních prostorech

39

Název disertační práce: Aplikace modelu proudění v oblasti ekologie Řešitel: Ing. Pavel Platoš (2010)  Zpracování teorie matematického modelování proudění a chemických reakcí v mezní vrstvě zemské atmosféry.  Specifikace vazby CFD s prostředky GIS, otestování na příkladech.  Dynamické modelování pro oblasti lokálního charakteru.  Dynamické modelování pro oblasti velkých měřítek.  Dynamické modelování s chemickou reakcí distribuované látky (fotochemickou generací ozónu).

Název disertační práce: Vyšetřování parametrů hydraulických strojů s využitím numerických metod Řešitel: Ing. Lukáš Zavadil (2012)  Využití numerických metod pro vyšetření stability 𝐻 − 𝑄 charakteristiky odstředivého čerpadla.  Vyšetření závislosti hydraulické účinnosti na dopravovaném množství.  Stanovení velikosti a směru působení radiální síly působící na rotor čerpadla.  Predikce parametrů čerpadla za různých provozních podmínek.  Predikce parametrů čerpadla při provozu v kavitačním režimu.

Odstředivé čerpadlo

Rychlost [m·s-1] pro model bez aktivace produkce O3.

40

H – Q charakteristiky čerpadla

Kontury rychlosti

Název disertační práce: Modelování proudění s uvažováním vlivu smáčivosti povrchů Řešitel: Ing. Barbora Frodlová (2012)

Název disertační práce: Numerické modelování proudění tekutin s přestupem tepla a hořením v průmyslových aplikacích Řešitel: Ing. Jaroslav Krutil (2012)

 Vytvoření matematického modelu proudění při úplné a částečné smáčivosti stěn a následné numerické modelování vybraných úloh.  Specifikace a realizace fyzikálních experimentů pro určení adhezního součinitele 𝑘.  Určení adhezního součinitele na základě fyzikálních experimentů metodou numerického modelování, porovnání výsledků s teorií a přiřazení hodnot adhezního součinitele jednotlivých materiálů.  Specifikace možností aplikace částečné smáčivosti na další úlohy – kavitace v Lavalově dýze.

 Teorie hoření plynných a pevných látek a tvorba matematického modelu.  Požár – experimentální a numerické metody zpracování.  Teorie výbuchu a tvorba matematického modelu.  Výbuch – experimentální a numerické metody zpracování.

Kontury teplotního pole v čase

Srovnání rychlostních profilů

Tlakové pole v čase

Lavalova dýza

41

Název disertační práce: Interakce kapaliny a stěny potrubí při nestacionárním proudění Řešitel: Ing. Adam Bureček (2013)  Experimentální a numerické stanovení statických a dynamických vlastností hydraulického vedení – hadic, potrubí a kapaliny.  Experimentální a numerické vyhodnocení vlivu statických a dynamických parametrů vedení na komplexní hydraulický systém.  Metodika vytvoření jednocestné a dvoucestné FSI analýzy.

Název disertační práce: Modelování a experimentální ověření elastických pneumatických pracovních prvků Řešitel: Ing. Kamil Fojtášek (2013)

chování

 Vytvoření matematického modelu vybraného pneumatického motoru s elastickým pracovním členem.  Návrh experimentálního zařízení pro měření statických charakteristik pneumatických motorů s elastickým pracovním členem.  Porovnání výsledků simulace a experimentu a následná verifikace vytvořených matematických modelů.

Pneumatický membránový motor

Deformace stěny hadice u dvoucestné FSI analýzy

42

Experimentální měřicí zařízení

Průběh napětí a deformace měchového motoru

ESF projekty – Evropské sociální fondy Název projektu: E-learningové prvky pro podporu výuky odborných a technických předmětů (2006-2008) Číslo projektu: CZ.O4.01.3/3.2.15.2/0326 Žadatel: Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava – doc. RNDr. Jana Šarmanová, CSc. Zapojené fakulty: Fakulta strojní Fakulta elektrotechniky a informatiky Fakulta stavební Základním cílem projektu bylo zvýšení kvality vysokoškolských studijních opor o tyto prvky: zpracování textů do podoby distanční opory, doplnění cílů kapitol, doplnění řešenými příklady teoretickými i z praxe, otázkami a úlohami pro samostatné řešení studentem. Textová část doplněna videosekvencemi (pohled na reálné provozy, laboratorní měření apod., případně zaznamenané živé přednášky – o ty mají studenti velký zájem). Statický popis v textu doplněn o počítačové animace s dynamickým a opakovatelným zobrazením popisovaných dějů. Interaktivní programy umožňují studentům modelovat teoretické i reálné děje, změnou zadaných parametrů samostatně studovat změnu výsledku. Kapitoly byly doplněny množinami teoretických otázek a praktických úloh s klíčem k řešení, nebo pomocí LMS automaticky vyhodnocované – pro ověření znalostí před zkouškou. Na VŠB-TU Ostrava je již používáno několik LMS, zkušenosti byly využity i v projektu. Takto upravené studijní materiály slouží k vyrovnání příležitostí v přístupu ke vzdělání pro všechny skupiny obyvatelstva, handicapované jak zdravotně, tak sociálně nebo geograficky a zajistí komplexní přístup k řešení vzdělanosti osob se speciálními potřebami. Moderní e-learningovou formou studia jsou motivování účastníci studia ke zvyšování vlastní gramotnosti v oblasti ICT.

Nezanedbatelným cílem je i zvýšení zájmu mládeže o studium technických oborů. Pedagogům se po počátečním náročném zpracování výukových materiálů sníží náročnost na přípravu výuky a hlavně na rutinní testování a zkoušení studentů. Vedlejším cílem je zvýšení kvalifikace pedagogů v používání e-learningu.

Definice zatěžovacího obrazce pro tlakovou sílu F V rámci katedry byl projekt cílen na předmět Mechanika tekutin, který je přednášen ve 2. ročníku bakalářského studia v zimním semestru na Fakultě strojní. Garantem předmětu je doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D. Předmět je povinný a je zakončen zkouškou. V e-learningových skriptech byla vypracována textová část, která byla doplněna o názornější obrázky, animace, videa, programy, vzorové příklady, nevypracované příklady a testy.

Kármánova vírová stezka za obtékaným válcem

43

Název projektu: Výuka předmětů Mechanika tekutin a Termomechanika (2006-2008) Číslo projektu: CZ.O4.1.03/3.2.15.2/0349 Žadatel: ZČU v Plzni, Fakulta strojní, Katedra energetických strojů a zařízení – doc. Ing. Jiří Polanský, Ph.D. Partneři: TU Liberec, Fakulta strojní, Katedra energetických zařízení – doc. Ing. Jiří Unger, CSc., VŠB-TU Ostrava, Fakulta strojní, Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení – doc. RNDr. Milada Kozubková, CSc., ŠKODA POWER, a.s. – Ing. Jan Musil, CSc., GEA-LVZ, a.s. – Ing Petr Kučera. Projekt byl zaměřen na zkvalitnění a zatraktivnění výuky teoretických předmětů Mechanika tekutin a Termomechanika na vysokých školách technického zaměření, protože tyto technické vysoké školy se potýkají s problémem malého zájmu studentů o technické obory. Důvodem je obtížnost studia a navíc v současné době studuje velká část posluchačů formou distanční. Tudíž je nutné se zabývat problémem kvalitnějšího a širšího zpřístupnění technických předmětů, protože takto vyškolení absolventi se lépe uplatní na trhu práce. Během řešení projektu proběhla příprava a výroba výukových pomůcek určených pro hlubší pochopení fyzikálních principů Mechaniky tekutin a Termomechaniky. Jednotlivá partnerská pracoviště se s ohledem na svá specifická zaměření soustředila na výrobu speciálních audiovizuálních pomůcek, demonstračních modelů, cvičebnic, využití internetu apod. Vybraní studenti byli zapojeni do řešení úkolů vědy na katedrách, aby byl podchycen jejich zájem o vědeckou práci. V neposlední řadě šlo o zvýšení motivace studentů ke studiu oboru, ve kterém je trvalý nedostatek vysokoškolských absolventů. Uvedený projekt měl za úkol rozšířit technické vzdělávání potřebné pro získání a udržení si zaměstnání absolventů vysokých škol.

44

Na katedře byl projekt realizován na měření hydraulických ztrát ve vodní trati, cejchování průřezových měřidel, měření průtoku ocejchovanou clonou na olejové trati, měření třecích ztrát mazacího systému nenewtonowských kapalin, měření hydraulického rázu v závislosti na době uzavírání ventilu atd.

Měření hydraulických místních ztrát v potrubním systému

Měření hydraulického rázu v závislosti na době uzavírání ventilu

Název projektu: Inovace vzdělávání strojních inženýrů pro jadernou energetiku (2009-2012) Číslo projektu: CZ.1.07/2.2.00/07.0234 Žadatel: ZČU v Plzni – doc. Ing. Jiří Polanský, Ph.D. Partneři: TU Liberec - doc. Ing. Karel Fraňa, Ph.D., VŠB-TU Ostrava – Ing. Miloslav Žáček. Národní strojírenský klastr. Vzhledem k úzké spolupráci s průmyslovými podniky v regionu a rozvoji výroby některých komponent jaderné energetiky byly aktivity zaměřeny převážně na inovaci předmětů z oblasti technologické (výroba parogenerátorů, kompenzátorů objemu a dalších těžkých komponentů pro jaderné elektrárny nového typu VVER1200). Dále pak také na oblast řízení a regulace výroby elektrické energie v jaderných elektrárnách a nakládaní s jaderným odpadem. Inovace výuky byla směřována samozřejmě také na seznámení studentů s principem činnosti jaderného reaktoru, s novými typy reaktorů a novými trendy v oblasti jaderné energetiky. V oblasti související s jadernou energetikou se inovace dotkla např. předmětů Potrubní systémy a energetické rozvody, Jaderná energetika, Tekutinové mechanismy apod. Důvodem zapojení Národního strojírenského klastru do projektu byla větší propojenost vzdělávacího systému na VŠB-TU Ostrava i partnerských univerzitách s průmyslovou sférou. Tento partner se aktivně podílel především na zajištění odborníků z praxe. Jejich úloha spočívala ve využití svých odborných zkušeností při přípravě a zpracování osnov inovovaných kurzů. Tito odborníci zároveň zajištovali exkurze do svých závodů, stáže vybraných studentů a zadávání semestrálních, bakalářských, diplomových a disertačních prací. Na modernizaci studijních programů zaměřených na energetiku se podíleli především pracovníci Katedry energetiky 361. Inovace výuky přesahující rámec energetického zaměření byly naplňovány činností

pracovníků Katedry hydromechaniky a hydraulických zařízení 338.

Modelování přenosu tepla, hmoty a hybnosti

Potrubní systémy a armatury

Název projektu: Partnerství v oblasti energetiky a životního prostředí (20092012) Číslo projektu: CZ.1.07/2.4.00/12.0001 Žadatel: TUv Liberci - doc. Ing. Karel Fraňa, Ph.D. Partneři: VŠB–TU Ostrava – doc. Dr. Ing. Lumír Hružík, ZČU v Plzni - doc. Ing. Jiří Polanský, Ph.D. Předmětem projektu bylo prohloubení partnerství mezi pracovišti technických univerzit v oblasti energetiky a životního prostředí. Současně byla také cílem projektu snaha o navázání kontaktů mezi partnery projektu a aplikační a státní sférou. Výstupem projektu je užší spolupráce mezi pracovišti partnerů, která byla upevněna pořádáním společných seminářů a konferencí s cílem výměny informací ohledně výuky a přístupů k managementu v oblasti energetiky a životního prostředí. Výsledkem je rovněž společná on-line webová aplikace, sdílené vzdělávací materiály a pomůcky. Vzájemné personální kontakty byly dále upevněny pracovními a studijními pobyty pracovníků projektu na partnerských organizacích.

45

Tyto poznatky vedou k praktičtější výuce, a zároveň umožňují úzce navázat a prohloubit spolupráci s průmyslem, a to jednak společnou přípravou studentů a také zadáváním společných témat včetně odborných konzultací, popř. technické podpory. Kromě toho je rovněž umožní akademickým pracovníkům přístup k informačním a vzdělávacím materiálům.

Přednáška ze semináře – Odstraňování ekologických zátěží v energetice a životním prostředí Realizací projektu vznikly kontakty na aplikační (výrobci, distributoři a prodejci energie atd.) a státní sféru. Pracovníci univerzity využívají nové kontakty ke konzultacím, posilování praktické výuky, získávání přehledu o aktuálním stavu v energetice včetně očekávaných trendů. V oblasti státní sféry umožňují nové kontakty lepší orientaci v nových předpisech a normách, lepší přehled o současných trendech vývoje ochrany životního prostředí (nové emisní normy) apod.

Odstraňování ekologických zátěží v energetice a životním prostředí – exkurze elektrárna Třebovice

46

Prezentace doktorandů k řešeným doktorským pracím v rámci workshopu Rozšířením kontaktů mezi partnery je rovněž dosažena lepší koordinace ve výuce energetiky a životního prostředí a je posílen transfer informací. Tímto se napomohlo jednotlivým partnerům posílit svoji odbornost v konkrétní části oboru energetiky a životního prostředí. Studenti můžou získat po odborné stránce prakticky zaměřené téma závěrečné práce, možnost odborných konzultací spojených s návštěvou v aplikační sféře a také navázání konkrétních osobních kontaktů. Studenti se mohou lépe se orientovat na pracovním trhu, navázat kontakty již během studia, zaměřit svoji přípravu praktických směrem, popřípadě si zajistit svůj další profesní růst i po skončení studia. Na projektu se podílela rovněž Katedra energetiky VŠB-TU Ostrava.

Název projektu: Energetické fórum (2010-2012) Číslo projektu: CZ.1.07/2.4.00/12.0028 Žadatel: VUT v Brně – doc. Ing. Jaroslav Katolický, Ph.D., Partneři: VŠB – TU Ostrava – Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D., ZČU v Plzni – RNDr. Petr Martinec Český svaz zaměstnavatelů v energetice Projekt byl zaměřen na prohlubování spolupráce vysokoškolských pracovišť věnujících se oblasti energetiky, procesů a ochrany životního prostředí, a jejich průmyslových partnerů. Cílovou skupinu zapojenou do projektu tvořili akademičtí pracovníci a studenti doktorských studijních programů jednotlivých vysokoškolských pracovišť zapojených do projektu a vybraní studenti magisterského, případně i bakalářského studia. Účelem projektu byla podpora výměny informací mezi akademickými pracovišti vzájemně a také s průmyslovými partnery formou workshopů, seminářů, konferencí a informačních portálů, s cílem navázání kontaktů a spolupráce jednotlivých pracovišť.

Západočeské univerzity v Plzni a Český svaz zaměstnavatelů v energetice. Přínosem projektu je rozvoj spolupráce a výměna zkušeností mezi akademickými pracovišti v oblasti energetiky, rozvoj spolupráce akademických pracovišť a průmyslu v oblasti vědy a výzkumu. Dále pak zlepšení komunikace v oblasti vzdělávání tak, aby profil absolventů VŠ lépe odpovídal potřebám průmyslových partnerů a zvýšení informovanosti o výzkumně-vývojových kapacitách akademických pracovišť vedoucí k zintenzivnění spolupráce s aplikační sférou.

Setkání kateder mechaniky tekutin a termomechaniky – 2010 Rožnov pod Radhoštěm

Setkání kateder mechaniky tekutin a termomechaniky – 2010 Rožnov pod Radhoštěm Do projektu byla zapojena pracoviště Vysokého učení technického v Brně, VŠB - Technické univerzity Ostrava, Konference Energetika a životní prostředí - 2012

47

Laboratoře Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení využívá výukové laboratoře v oblasti hydraulických a pneumatických mechanismů, hydraulických pohonů, mechaniky tekutin a tyto laboratoře jsou využívány jak pro výuku, tak pro vědecko-výzkumnou činnost. Dále studenti oboru mohou využívat počítačovou učebnu katedry a výpočetní centrum SPC (superpočítačové centrum VŠB TU Ostrava). Výpočetní prostředí SPC umožňuje přípravu, zpracování a následnou vizualizaci náročných inženýrských úloh v předmětech Modelování proudění s přenosem tepla a 3D proudění aj. Laboratoře katedry byly v uplynulých letech významným způsobem inovovány. Z investičních prostředků byl pořízen rotační viskozimetr - reometr od firmy Brookfield a žárový anemometr včetně software a AD převodníku od firmy Dantec Dynamics. Z prostředků MŠMT byly pořízeny moderní pneumatické prvky včetně proporcionálních rozváděčů a prostředky řízení pro sestavení manipulátorů, řízených programovatelnými automaty, pneumatického servopohonu a SoftStopu. Rovněž byla pořízena průmyslová sběrnice AS-i s programovatelným masterem a několika pneumatickými AirBoxy, pracujícími jako slaves a měřicí systém M5050 firmy Hydrotechnik, hydraulické praktikátory firmy Parker pro základní prvky a pro proporcionální techniku, zařízení pro vizualizaci proudění v odstředivém čerpadle, plunžrovém čerpadle a řazení čerpadel Armfield. Z investiční dotace byl pořízen elektrohydraulický lineární servopohon, přístroj pro kontinuální snímání nečistot v kapalině. Z finančního daru od firmy SMC Industrial Automation CZ byla vybavena špičková laboratoř pneumatických mechanismů čtyřmi trenažéry, robotickým pracovištěm s robotem Mitsubishi a nejmodernější řídicí a měřicí technikou. V rámci řešení grantů ESF byla inovována nebo vytvořena zařízení pro laboratorní měření úloh mechaniky tekutin, která jsou

48

využívána i v dalších předmětech zabezpečovaných katedrou. Katedra disponuje moderním softwarovým vybavením, např. Ansys-Fluent, Pneusim Pro, Automation Studio, Videoscan, Matlab-Simulink s toolboxy Real Time, Control System, SimMechanics, SimHydraulics, Virtual Reality a Signal Procesing a dalšími. Pro prostorové modelování proudění je využíváno hardwarové a softwarové vybavení školy: • hardwarové vybavení pro neinteraktivní (dávkový) režim výpočtů Cluster Termit, Cluster Alfa, zařízení pro interaktivní režim výpočtů s uzly enigma, isac, opteron, quad a později využívané zařízení národního centra excelentního výzkumu IT4I, • Ansys-Fluent 13, 14 a Design Modeler a ANSYS Meshing pro výpočty a generace sítě s 20 licencemi a 15 licencemi pro paralelní výpočty.

Laserový čítač nečistot v oleji - Parker

Laboratoř hydraulických pohonů Laboratoř se nachází v místnosti G226. Je vybavena stendy, na nichž se provádí řada měření do několika předmětů: Tekutinových mechanismů, Technické diagnostiky a spolehlivosti hydraulických mechanizmů, Mazací techniky, Hydraulických prvků a systémů a Řízení hydraulických mechanizmů. Měření statických a dynamických vlastností rotačního pohonu s proporcionálním rozváděčem a hmotnou zátěží:  Měření statické 𝑄 − 𝑢𝑣 charakteristiky rotačního pohonu, kde 𝑄 je průtok do hydromotoru, 𝑢𝑣 je řídicí napětí na vstupu regulátoru hydrogenerátoru.  Měření statické 𝑛– 𝑀 charakteristiky pohonu, kde 𝑀 je moment na brzdě rotačního hydromotoru, 𝑛 jsou otáčky hydromotoru.  Měření přechodové charakteristiky pohonu s hmotnou zátěží, realizovanou hmotnými kotouči na hřídeli rotačního hydromotoru. Stanovení vlastní frekvence pohonu.

Měření dynamických vlastností lineárního servopohonu:  Měření odezvy lineárního servopohonu na standardní řídicí signály: skokový signál, rampovou funkci, sinusový signál.  Vyhodnocení frekvenční charakteristiky servopohonu při různě velké hmotné zátěži.  Demonstrace vlivu změny parametrů PID regulátoru na přechodovou charakteristiku.  Sestavení matematického modelu servopohonu, simulace přechodové charakteristiky, porovnání s měřením.

49

Měření reologických vlastností plastických maziv:  Měření tokové křivky plastického maziva na viskozimetru fy Brookfield.  Měření tlakové ztráty v potrubí při proudění plastického maziva a porovnání s výpočtem podle navrženého reologického modelu.

hydrogenerátor o průtoku 𝑄 = 2 𝑑𝑚3 ∙ 𝑚𝑖𝑛−1 při maximálním pracovním tlaku 𝑝 = 280 𝑏𝑎𝑟. Zařízení je vybaveno ohřívačem kapaliny. Pomocí soustavy ovládacích ventilů je trubka (hadice) nejprve naplněna olejem při požadovaném pracovním tlaku. Měří se množství kapaliny, které vyteče z trubky nebo hadice do odměrné trubice při otevření výstupního ventilu z trubky (hadice), kdy dojde k poklesu tlaku v trubce (hadici) na tlak atmosférický. Měření se opakuje pro různé hodnoty pracovního tlaku.

Laboratoř hydraulických zařízení

Další zařízení v rámci laboratoře umožňuje měřit objemový modul pružnosti oleje a modul pružnosti hydraulické hadice naplněné olejem v závislosti na tlaku a rovněž na teplotě. Zdrojem průtoku je zubový

50

Laboratoř se nachází v místnosti E308 a je vybavena dvěma trenažéry. Hydraulický trenažér k procvičování základních hydraulických obvodů umožňuje na základě tištěných materiálů sestavit jednotlivé hydraulické obvody a demonstrovat jejich funkci. Na panelu jsou pevně umístěny hydraulické prvky (přímočaré hydromotory, rotační hydromotor, elektricky a mechanicky ovládané rozváděče, škrticí ventily, jednosměrné ventily, tlakové ventily aj.). Propojování jednotlivých hydraulických prvků se realizuje pomocí hadic. Snadné zapojení obvodů umožňují rychlospojky. Na praktikátoru jsou demonstrovány např. úlohy řízení směru pohybu hydromotoru rozváděči, řízení rychlosti hydromotorů škrticími ventily aj. Na

praktikátoru jsou rovněž měřeny statické charakteristiky hydraulických prvků (např. 𝑝 − 𝑄 charakteristika škrticího ventilu, nebo rozváděče).

hlučnost. K dispozici je základní proporcionální ventil s externí elektronikou, ventil s integrovanou elektronikou a proporcionální ventil DF plus s parametry blízkými servoventilu. Jako spotřebiče slouží dva přímočaré hydromotory. Jeden z nich je vybaven integrovaným snímačem polohy. Trenažér umožňuje řídit polohu a rychlost pístnice hydromotoru. Pro řízení tlaku je trenažér vybaven proporcionálním tlakovým ventilem s integrovanou elektronikou. K dispozici jsou regulační karty PWD, PCD, PZD a PID. Nastavení regulačních karet je realizováno pomocí softwaru ProPxD.

Měření kavitace zubového čerpadla:

Další trenažér fy Parker je určen k praktické výuce proporcionální techniky v hydraulice. Umožňuje sestavit hydraulický obvod propojením hydraulických prvků hadicemi. Je vybaven lamelovým čerpadlem pro minimální

 Demonstrace vzniku kavitace v sacím vedení čerpadla při uzavírání ventilu na vstupu do potrubí, současné měření podtlaku, průtoku a hlučnosti při rozvoji a vzniku kavitace při měření s minerálním olejem.  Totéž měření pro minerální oleje různých viskózních tříd a různé teploty.  Totéž měření pro polyglykoly.  Demonstrace vzniku kavitace v sacím vedení při změně otáček čerpadla (řízení průtoku čerpadla).

51

Laboratoř vědy a výzkumu V budově N, místnosti N108 jsou umístěny zařízení za účelem vědy a výzkumu. Experimentální zařízení jsou zaměřeny do oblastí: stanovení dynamiky potrubí s minerálním olejem (měření frekvenčních a přechodových charakteristik), měření technických parametrů rotačních hydromotorů (měření průtokové, momentové a otáčkové charakteristiky), hydrodynamických převodů (měření výstupní charakteristiky hydrodynamické spojky), proudění mezi rotujícími válci aj. Experimentální stanovení dynamických vlastností potrubí s minerálním olejem:  Měření pulzujícího tlaku a experimentální stanovení frekvenčních charakteristik tlaku v dlouhém potrubí.  Měření přechodových charakteristik tlaku v potrubí bez a s akumulátorem.  Experimentální stanovení rychlosti zvuku v potrubí s minerálním olejem.  Měření pulzujícího průtoku.  Tlakové pulzy jsou generovány pomocí proporcionálního rozváděče.

52

Měření technických a životnostních parametrů hydromotorů:  Měření otáčkové, momentové a průtokové charakteristiky rotačních hydromotorů.  Vyhodnocení průtokové, mechanicko-hydraulické a celkové účinnosti rotačních hydromotorů.  Měření životnostních parametrů rotačních hydromotorů.  Měření charakteristik hydromotorů je realizováno pomocí měřicích přístrojů M 5050 a M 5000 Hydrotechnik a snímačů tlaku, průtoku, otáček, momentu a teploty.

Experimentální stanovení charakteristik hydrodynamické spojky:

Měření nestabilit proudění mezi rotujícími koncentrickými válci:

 Měření výstupní charakteristiky 𝑀𝑇 = 𝑓(𝑛 𝑇 ) hydrodynamické spojky - závislosti momentu turbínového kola 𝑀𝑇 na otáčkách turbínového kola 𝑛 𝑇 . Výstupní charakteristika spojky je měřena buď při konstantním objemu kapalinové náplně 𝑉𝑆 spojky a různých otáčkách 𝑛č čerpadlového kola, nebo při konstantních otáčkách 𝑛č čerpadlového kola a proměnlivém objemu kapalinové náplně 𝑉𝑆 .  Stanovení účinnosti hydrodynamické spojky.  Otáčky čerpadlového a turbínového kola jsou měřeny pomocí dvou snímačů otáček a měřicího přístroje M 5050 Hydrotechnik. Moment na hřídeli turbínového kola je měřen pomocí snímače momentu a vyhodnocovací jednotky Burster Präzisionsmeßtechnik GmbH & Co. KG.

 Otáčením vnitřního válce je vyvoláno proudění vazké kapaliny v úzké mezeře  Zvyšováním úhlové rychlosti rotace proudění přechází z laminarity do turbulence. Přechod do turbulence je charakterizován různými vírovými strukturami, to je cílem numerického i experimentálního zkoumání.

Couett. proudění

Taylorovy víry

Vlnový režim

Modul. režim

Turbulence

Měření proudění v Lavalově dýze:  Simulace proudění v rovinné a prostorové Lavalově dýze.  Vizualizace kavitace v Lavalových dýzách pro různé průtoky.  Možnost experimentálně získané hodnoty porovnat s numerickým modelováním.

53

 Definování okrajových podmínek pro vodu při modelování v softwaru ANSYS Fluent.  Možnost pozorovat kavitační jev při proudění vody.  Stanovení obsahu vzduchu v kapalině a vliv vzduchu při modelování.  Řešení diplomových a disertačních prací.

Měřené fyzikální veličiny (tlak, průtok) slouží jako vstupní data k numerické simulací prováděné pomocí software Matlab Simulink a ANSYS Fluent. Lze zkoumat oblast poklesu tlaku při uzavření ventilu na začátku potrubí a rovněž oblast nárůstu tlaku při uzavření ventilu na konci potrubí. Z důvodu opakovatelnosti podmínek měření jsou v obvodu dvě nádrže, jelikož je nutné znát obsah vzduchu v oleji. Výsledky experimentálního měření poskytují možnost verifikace definovaných matematických modelů dynamických změn a vzájemné porovnání vyhodnocené oblasti.

Vodní trať pro měření charakteristik ventilů a demonstraci hydraulické dopravy:

Experimentální zařízení proudění oleje v potrubí:

pro

měření

nestacionárního

Experimentální měřící zařízení může být využito ke zkoumání vzniku vzduchového mraku (popř. kavitace) při uzavírání ventilu na začátku potrubí (tzv. zpětný ráz).

54

Experimentální zařízení slouží pro měření charakteristik ventilů a testování problematiky kavitace ve ventilu. Lze určit základní koeficienty ventilů, např. průtokový koeficient, kavitační koeficient, odporový koeficient. Tyto koeficienty jsou určující pro charakteristiku ventilu, tedy jeho tlakovou ztrátu závislou na průtoku. Definice těchto koeficientů slouží jako podklad pro projektanty při návrhu potrubních sítí. Měřené fyzikální veličiny (tlak, průtok) slouží jako vstupní data k numerické simulaci prováděné pomocí

software ANSYS Fluent. Výsledky experimentálního měření poskytují možnost verifikace definovaných matematických modelů dynamických změn a vzájemné porovnání vyhodnocené oblasti. Zařízení umožňuje po úpravě také demonstraci hydraulické dopravy.

Zařízení pro experimentální stanovení vlastností hydraulického vedení:

minerální olej. Experimentální zařízení slouží k verifikaci a optimalizací numerických modelů.

dále

materiálových

Experimentální zařízení umožňuje realizovat dynamické děje hydraulického obvodu a vyhodnotit materiálové vlastnosti hydraulického vedení. Součástí obvodu je přímočarý hydromotor s hmotnou zátěží vybavený snímačem polohy pístu. Tento motor je připojen pomocí hydraulického vedení k agregátu a je ovládán proporcionálním rozváděčem. Ten umožňuje zvedanou zátěž skokově zastavit a tím navodit dynamický děj (hydraulický ráz). Hmotnou zátěž lze měnit podle požadavků měření v rozmezí 0 ÷ 500 𝑘𝑔. Při měření jsou zaznamenány hodnoty tlaků v jednotlivých větvích a také kmitání polohy pístu hydromotoru. Dále je vyhodnocena odezva na tento dynamický děj. Jako hydraulické vedení je použito ocelové potrubí, různé typy hydraulických hadic nebo jejich kombinace. Při porovnání odezvy u různých typů hydraulického vedení lze vyhodnotit vliv materiálových vlastností na dynamický děj. Pracovní kapalinou je

Experimentální zařízení pro měření statických a dynamických parametrů hydraulických obvodů: Zkušební zařízení pro měření statických a dynamických parametrů hydraulického obvodu. Jedná se o zařízení s

55

přímočarým hydromotorem na proměření dynamických vlastností při zvedání a spouštění hmotné zátěže a k ověření energetické bilance hydraulického obvodu. Experimentální měřicí zařízení slouží jako zdroj vstupních dat k numerické simulaci prováděné pomocí software MATLAB Simulink. Výsledky měření mají za cíl verifikaci matematických modelů dynamiky hydraulického obvodu s hmotnou zátěží. Zařízení se dá využít též pro ověření účinnosti hydromotoru, hydrogenerátoru a možnosti rekuperace získané energie do elektrické sítě.

56

Zařízení pro experimentální stanovení únosnosti axiálního hydrostatického ložiska: Jedná se o experimentální zařízení pro vyhodnocování únosnosti axiálního hydrostatického ložiska. Lze na něm měřit a vyhodnocovat statické i dynamické parametry. Pomocí zařízení je možné simulovat konstantní zatížení, náhlé změny zatížení, nebo také rozběh a doběh axiálního hydrostatického ložiska. Z experimentálního zařízení lze získat vstupní data, která slouží k verifikaci dat získaných z numerického modelování.

Laboratoř pneumatiky Laboratoř se nachází v budově Nové menzy, místnost NM 325. Laboratoř je vybavena širokou prvkovou základnou a trenažéry firem Festo a SMC. Veškeré vybavení slouží k výuce studentů především v rámci předmětů Pneumatické prvky a systémy, Řízení pneumatických mechanismů. Studenti si na trenažérech mohou prakticky ověřit funkci navrhovaných pneumatických mechanismů. Laboratoř je rovněž vybavena měřicí technikou pro měření parametrů stlačeného vzduchu a pneumatických mechanismů. V laboratoři jsou dále počítače, které slouží nejen k výuce předmětů týkajících se pneumatiky, ale jsou zároveň k dispozici studentům pro samostatnou práci, např. pro kreslení a simulaci funkce hydraulických a pneumatických obvodů v programu Automation Studio atd.

Řízení činnosti pneumatických motorů, např. sledu jejich úkonů, lze realizovat několika způsoby. Je možné ruční řízení, pneumatické (pomocí stlačeného vzduchu), elektrické a často také vzájemná kombinace uvedených způsobů. Jednodušší pracovní cykly dvou pneumomotorů lze realizovat řízením pneumatickým, přičemž signály pro další operaci jsou získávány z koncových spínačů zdvihu. Pro

řízení většího počtu pneumomotorů a tedy složitějších operací lze použít tzv. taktovací řetězce.

Elektropneumatické obvody se vyznačují tím, že stlačený vzduch je v nich použit pouze pro přenos energie, tedy vykonání požadované práce. Řízení jednotlivých úkonů, tedy přenos signálu, je zde realizován elektricky. Řízení pomocí elektrických zařízení lze rozčlenit na řízení pomocí různých kontaktů a relé a řízení pomocí programovacích automatů, případně dálkové řízení po průmyslové sběrnici.

Pneumatické mechanismy jsou nedílnou součástí mnoha výrobních, montážních a balících strojů a linek, což lze demonstrovat na dalším výukovém trenažéru. Jedna se

57

o montážní linku, kde řada přímočarých a kyvných pohonů, úchopných hlavic nebo vakuových mechanismů přisouvá jednotlivé díly do dosahu robota, který následně sestavuje montážní celek.

praktická měření na vybraných úlohách. Kromě toho jsou zařízení využívaná v rámci bakalářských prací. Měření místních ztrát na vodní trati:  Měření tlakové diference na jednotlivých prvcích (ventil, rozšíření, zúžení, koleno, atd.) vodní trati pomocí obrácené U-trubice.  Měření průtoku pomocí clony nebo indukčního průtokoměru.  Vyhodnocení závislosti tlakové ztráty na průtoku pro dané prvky pomocí grafu.  Vyhodnocení závislosti ztrátového součinitele na Reynoldsově čísle pro dané prvky pomocí grafu.

Laboratoř je dále vybavena měřicí technikou potřebnou pro základní měření pneumatických systémů. Jde o digitální měřiče tlaku, tlakové snímače, moderní průtokoměry pracující na principu termistorového anemometru, teplotní čidla, magnetostrikční a ultrazvukový snímač dráhy. Při výuce je rovněž k dispozici program pro kreslení pneumatických schémat PneuSim Pro a dále program Automation Studio, který kromě pneumatických schémat umožňuje rovněž kreslení hydraulických a elektrických schémat a sestavení programů pro programovatelné automaty.

Laboratoř mechaniky tekutin Tato laboratoř se nachází na učebně E306, je určena pro studenty celé Fakulty strojní a jsou v ní instalovány zařízení k měření základních úloh v oblasti mechaniky tekutin. Většina úloh byla vytvořena, nebo modernizována v rámci projektu ESF CZ.04.1.03/3.2.15.2/0349 „Výuka předmětu Mechanika tekutin a Termomechanika“. Studenti provádějí

58

Měření třecích ztrát na vodní trati:  Měření tlakové diference na jednotlivých potrubích vodní trati (různé průměry, hladké a drsné potrubí) pomocí obrácené U-trubice.  Měření průtoku je realizováno pomocí clony nebo indukčního průtokoměru a na stendu je možné vyhodnocovat závislost tlakové ztráty na průtoku a závislost součinitele tření na Reynoldsově čísle.

 Měření průtoku pomocí clony.  Vyhodnocení doby běhu vlny z průběhu tlaku při hydraulickém rázu po uzavření ventilu.  Vyhodnocení rychlosti šíření tlakové vlny a zvýšení tlaku v důsledku hydraulického rázu.

Měření třecích ztrát na vzduchové trati:  Měření tlakové diference na dlouhém potrubí vzduchové trati pomocí snímače diferenčního tlaku ALMEMO.  Měření průtoku pomocí clony.  Vyhodnocení závislosti tlakové ztráty na průtoku po délce potrubí pomocí grafu.  Vyhodnocení závislosti třecího součinitele na Reynoldsově čísle a porovnání s teoreticky definovaným součinitelem tření.

Laboratoř čerpací techniky V laboratoři na učebně E309 se nachází demonstrační a měřicí zařízení odstředivého čerpadla, na kterém lze měřit charakteristiky čerpadla 𝐻 − 𝑄𝑣 při konstantních otáčkách, při změně otáček a dále lze stanovit výkon, otáčky čerpadla a účinnosti. Také lze vyšetřit vliv tvaru a zakřivení lopatky oběžného kola na parametry čerpadla a lze demonstrovat vznik kavitace při škrcení na sání. V laboratoři se také nachází zařízení pro sériovou a paralelní spolupráci čerpadel, na kterém lze měřit charakteristiky při spolupráci čerpadel a demonstrační stend plunžrového čerpadla. Demonstrační a měřicí zařízení odstředivého čerpadla – stend FM50:

Měření hydraulického rázu:  Měření tlaku v důsledku hydraulického rázu pro dlouhou hadici.

 Měření charakteristiky čerpadla 𝐻 − 𝑄𝑣 při konstantních otáčkách.  Měření výkonu, otáček čerpadla, účinnosti.  Vyšetření změny charakteristiky při změně otáček.  Vyšetření vlivu tvaru a zakřivení lopatky oběžného kola na parametry čerpadla.  Demonstrace vzniku kavitace při škrcení na sání.

59

 Demonstrace vzniku kavitace při škrcení na sání.

Demonstrační a měřicí zařízení plunžrového čerpadla – stend FM53:  Demonstrace principu činnosti hydrostatického čerpadla.  Sledování pohybu plunžru a odpovídajících tlaků ve vzdušníku a na výstupu z čerpadla.  On-line zobrazování 𝑃 − 𝑉 diagramu.  Měření objemové účinnosti. Demonstrační a měřicí zařízení sériové a paralelní spolupráce čerpadel – stend FM51:  Demonstrace paralelní a sériové spolupráce čerpadel,  Měření charakteristiky 𝐻 − 𝑄𝑣 jednoho čerpadla při konstantních otáčkách.  Měření charakteristiky 𝑌 − 𝑄𝑣 při paralelní spolupráci dvou čerpadel.  Měření charakteristiky 𝑌 − 𝑄𝑣 při sériové spolupráci dvou čerpadel.  Měření výkonu, otáček čerpadla, účinnosti.  Vyšetření změny charakteristiky při změně otáček.  Vyšetření vlivu tvaru a zakřivení lopatky oběžného kola na parametry čerpadla.

60

Experimentální laboratorní zařízení aerodynamických a aeroakustických polí:

pro

měření

 Aerodynamický tunel pro měření rychlostních, tlakových polí při obtékání překážky, pro validaci s numerickými simulacemi CFD kódem.  Průhledná měřicí sekce pro možnost vizualizace proudění generátorem mlhy.  Traverzovací zařízení je konstrukčně řešeno: dvě kolmé osy na směr proudění v měřicí sekci (pohybové šrouby), koncové snímače pro kontrolu krajní polohy s možností vysoké přesnosti polohování, zadávání nulové polohy pro opakovatelnost měření.  Plynulý pohyb v měřící sekci je zajištěn pomocí ručního ovládání nebo počítače přes sériový port.  Měření rychlosti je realizováno pomocí žárového anemometru, Pitotovy trubice a měření tlaku kapalinovým manometrem.

61

Přehled vědecko-výzkumných aktivit katedry Činnost katedry ve vědě, výzkumu a spolupráci s praxí je zaměřena na měření, zkoušení a experimenty v oblasti hydraulických a pneumatických systémů, na matematické modelování proudění, experimentální a matematický výzkum nestabilit proudění, matematické modelování a počítačovou simulaci dynamiky hydraulických a pneumatických prvků a systémů, dynamické vlastnosti hydraulicky dlouhého potrubí s minerálním olejem, na proudění suspenzí a nenewtonských kapalin (zejména plastických maziv), na pneumatické mechanismy a na měření turbulence. Ve spolupráci s jinými pracovišti se řeší problematika modelování přestupu tepla a spalování v odvětvích energetiky a hutního průmyslu. Dále je řešena problematika životního prostředí s využitím matematického modelování. Katedra se významně podílí na řešení národních i mezinárodních grantů (COST, GAČR, TAČR, MPO a dalších). Na grantové činnosti se podílí doktorandi katedry a z ní také vznikly úspěšně obhájené doktorské disertace i habilitační práce. Nabízené služby:  provozní měření a diagnostika hydraulických a pneumatických mechanismů a systémů,  měření statických a dynamických charakteristik hydraulických a pneumatických prvků,  řešení hydraulické a pneumatické dopravy v potrubí,  modelování a simulace hydraulických a pneumatických obvodů,  modelování proudění nenewtonských kapalin (suspenzí, plastických maziv apod.),  měření viskózních křivek olejů a tokových křivek maziv,  numerické řešení proudění pomocí software ANSYS Fluent, Matlab Simulink, SimHydraulics,

 numerické modelování proudění v hydraulice, pneumatice, energetice, hutnictví a v oblasti životního prostředí,  numerické modelování laminárního, přechodového a turbulentního proudění a přenosu tepla v jednoduchých i složitých geometriích (2D a 3D geometrie),  numerické modelování rozptylu emisí v atmosféře,  numerické modelování spalování plynných paliv, Při realizaci výzkumných aktivit jsou využívány laboratoře katedry s přístrojovým vybavením.

Měřicí zařízení M5000 a M5050 - Hydrotechnik

Měřicí zařízení Hydac HMG3000

62

Přehled aktivit v oblasti a spolupráce s praxí

vědy

a

výzkumu

Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení řešila řadu vědeckovýzkumných úkolů v rámci projektů MŠMT, GAČR, FRVŠ, MPO, COST, CEZ a EUREKA, ESF, TAČR, pro potřeby průmyslové praxe a pro podporu výukového procesu. Spolupracuje s řadou průmyslových podniků při řešení konkrétních technických úkolů spojených s návrhem a realizací. Název projektu: Inovace strojů a zařízení směrem ke zvyšování výkonnosti, spolehlivosti, úspor energie a ochrany životního prostředí Dílčí řešení: Nestacionární proudění oleje v dlouhém potrubí Typ projektu: MSM 272300008 (2002-2004) Řešitelé: doc. Dr. Ing. Lumír Hružík 

 

Experimentální zařízení pro vyhodnocení dynamických vlastností dlouhého potrubí s minerálním olejem při skokovém uzavření armatury. Vyhodnocení rychlosti šíření zvuku ve vedení. Experimentální výzkum a numerická simulace pulzujícího proudění v potrubí s minerálním olejem vyhodnocení frekvenčních charakteristik potrubí.

Název projektu: Simulace systému AGC na válcovně tlustých plechů Kvarto Řešitel: doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc. 





AGC (Automatic Gauge Control) je systém automatické regulace mezery mezi pracovními válci válcovací stolice, a tedy i tloušťky plechu, který významně zvyšuje rozměrovou kvalitu válcovaného materiálu po délce a umožňuje válcování v minusových tolerancích. Systém byl v letech 1998-1999 nainstalován na válcovně Kvarto 3,5 m ve Vítkovicích a.s. rakouskou firmou Voest Alpine Industrieanlagenbau. Ostatní dodávky zajišťovaly Vítkovice a.s. a další tuzemské firmy. Instalací systému se přesnost válcování po délce zvýšila přibližně desetinásobně. Autor vytvořil matematický model systému AGC a provedl simulace vybraných provozních stavů, které umožnily vyřešit některé problémy vzniklé při uvádění zařízení do provozu.

Schéma systému AGC na válcovně Kvarto 3,5 m

Experimentální výzkum hydraulického rázu v potrubí

63

Název projektu: Experimentální a teoretický výzkum reologických vlastností a průtoku ekologických plastických maziv u centrálních mazacích systémů Typ projektu: GAČR 101/02/0605 (2002-2004) Řešitelé: doc. RNDr. Ing. Josef Nevrlý, CSc., (VUT Brno), doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík  





Vytvoření předpokladů pro optimální návrhy mazacích systémů s ekologickými plastickými mazivy. Experimentální stanovení hodnot reologických a viskozně-teplotních parametrů vybraných ekologických plastických maziv. Experimentální ověření tlakových ztrát ve vedení při laminárním průtoku plastického maziva a porovnání s vypočtenými hodnotami. Výzkum tixotropie ekologických plastických maziv.

Foto zkušebního zařízení

Schéma mazacího systému podvozku nákladního automobilu

Schéma zkušebního obvodu pro výzkum reologických vlastností plastických maziv

64

Název projektu: Výzkum a vývoj hydraulického pohonu určeného do prostředí s mimořádnými nároky na bezpečnost, hygienu a ekologii Typ projektu: MPO: FI-IM5/221 (2008-2010) Řešitelé: Ing. Jaroslav Pařenica (Koexpro Ostrava, a.s.), doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc., prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík, Ing. Jana Rautová, Ph.D., prof. Dr. Ing. Miloš Němček (kat. 347) 







Výzkum a vývoj ekologických hydraulických pohonů a prvků pracujících s těžko zápalnými kapalinami, například s vodou, vodními emulzemi a vodními roztoky s vysokým procentem vody. V rámci projektu byly vyvinuty a otestovány zubové satelitové hydraulické motory, zajišťující při malých rozměrech vysoký točivý moment a vysoký výkon. Na katedře 347 byl zpracován matematický model nového typu ozubení se zlepšenou účinností, na katedře 338 byl vytvořen matematický model průtokových ztrát v hydromotoru, který byl ověřován měřením na vyrobených prototypech motorů. Nové pohony mohou být využívány všude tam, kde doposud nebylo možno z technických, bezpečnostních, ekologických nebo hygienických důvodů používat standardní hydromotory.

Zkušební zařízení

Aplikace vyvíjeného hydromotoru pro pohon řetězové pily

Sestava měřicího a vyhodnocovacího zařízení Schéma obvodu pro měření charakteristik zubových satelitových hydromotorů

65

Název projektu: Modelování hydraulického rázu Typ projektu: MPO: FI-IM5/221 (2008-2010) Řešitelé: prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., Ing. Jana Rautová, Ph.D. 

  

Experimentální zařízení (gumová hadice) slouží k měření tlaku při vodním hydraulickém rázu, realizovaném náhlým uzavřením ventilu. Měřením byl určený modul pružnosti vody. Numerický výpočet průběhu tlaků byl porovnán s experimentem. SimHydraulics je software vhodný pro řešení dynamiky hydraulických systémů v dalších aplikacích.

Experimentální zařízení pro měření hydraulického rázu

Schéma obvodu a výsledky porovnání experimentu a dvou variant numerického řešení při řešení pomocí SimHydraulics

66

Název projektu: Výzkum a vývoj pneumatického systému zařízení pro nesmazatelné značení dlouhých kovových výrobků Spolupráce: KMC Group spol. s r.o. Řešitelé: prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc., Ing. Miloslav Žáček, Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D.  Provedení provozního měření pneumatického systému u již realizovaného značkovacího zařízení, které bylo vybaveno šroubovým kompresorem. Cílem měření bylo zjistit tlakové poměry a spotřebu stlačeného vzduchu v jednotlivých větvích systému.  Na základě analýzy výsledků měření byly provedeny potřebné výpočty, navrženo schéma pneumatického obvodu a provedeny experimenty k ověření správnosti předpokladů.  Jako zdroj stlačeného vzduchu byla uvažována závodní síť o tlaku 5 𝑏𝑎𝑟. Zajištění potřebného množství čistého a suchého vzduchu pro pohon razících jehel značkovacího zařízení s požadovaným tlakem až 8 𝑏𝑎𝑟 byl řešen pomocí zesilovače tlaku (multiplikátoru).  Experimentálně byly ověřeny parametry chladící trubice Vortex v krajních mezích jejich použití a navržen optimální provoz chladicího systému značkovacího zařízení.

Pohled na multiplikátor

Měření charakteristik Vortex trubice

Měření multiplikátoru tlaku

67

Název projektu: Měření technických a životnostních parametrů hydromotorů Geolink a Eaton pro pracovní kapalinu na bázi vodní emulze Spolupráce: Koexpro Ostrava, a. s. Řešitelé: doc Ing. Václav Sivák, CSc., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík 







Experimentální zařízení pro měření statických charakteristik rotačních hydromotorů s pracovní kapalinou - vodní emulzí. Měřicí zařízení umožňuje proměření průtokových, otáčkových a momentových charakteristik rotačních hydromotorů. Měřicí zařízení umožňuje měření průtokové, mechanicko - hydraulické a celkové účinnosti rotačních hydromotorů. Pro měření je využit měřící systém M5000 Hydrotechnik, snímače tlaku, otáček aj.

Název projektu: Matematický model dynamiky systému s LS regulačním hydrogenerátorem Spolupráce: Bosch Rexroth spol. s r. o. Řešitelé: doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík 





 

Hydraulický systém s regulačním hydrogenerátorem s LS (Load sensing) řízením patří k energeticky nejúspornějším řídicím systémům v hydraulice. Pohon se vyznačuje nejen vysokou celkovou účinností, ale i tvrdou otáčkovou charakteristikou, tj. velmi malou závislostí otáček na zatěžovacím momentu. V laboratoři katedry bylo sestaveno zkušební zařízení s LS regulačním hydrogenerátorem, rotačním hydromotorem s hmotnou zátěží a brzdou. Byl vytvořen matematický model pohonu a provedeny simulace dynamického chování obvodu. Výsledky simulace byly porovnány s provedeným měřením, a následně byl matematický model upraven.

Měření na zkušebním zařízení Pohled na hydraulický obvod pro měření charakteristik rotačních hydromotorů

68

Název projektu: Matematický model a simulace systému přítlaku mlecích běhounů cementárenského mlýna KTM 400 Spolupráce: OCHI Inženýring spol. s r.o. Řešitel: doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc.  Pro zadané schéma regulačního obvodu přítlaku mlecích běhounů cementárenského mlýna KTM 400 a zadané parametry byl sestaven matematický model a následně simulační model regulovaného elektrohydraulického systému a byly provedeny simulační výpočty pro zadané provozní stavy.  Výsledky simulace byly porovnány s provedeným měřením, a ukázaly dobrou shodu.

Název projektu: Matematický model a počítačová simulace elektrohydraulické regulace pohybu vakuovacího zařízení v ocelárně Spolupráce: OCHI Inženýring spol. s r.o. Řešitel: doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc.  Vakuovací zařízení slouží v ocelárně k výrobě kvalitních ocelí na principu odplynění roztavené oceli ve vakuovací nádobě.  Pohyb vakuovací nádoby je vyvozován přímočarým hydromotorem řízeným přesným a rychlým regulačním ventilem.  Pro navržený elektrohydraulický regulační obvod byl sestaven v programu Matlab Simulink simulační model a byly provedeny simulace pohybů vakuovacího zařízení.

Silový rozbor zatížení hydromotoru Vakuovací zařízení

Simulační model systému v programu Matlab-Simulink Simulační model zařízení

69

Název projektu: Systémy mazání ložisek olejovou mlhou Spolupráce: KOMA – Industry s. r. o. Řešitel: Bc. Ervín Kostka, doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc.  Tato problematika byla zadána firmou KOMA-Servis s.r.o., a byla řešena formou bakalářské práce.  Byly porovnávány dva systémy mazání ložisek směsi oleje se vzduchem: mazání olejovou mlhou a kapénkové mazání.  Mazání olejovou mlhou je neekologické, protože olejová mlha uniká do ovzduší ve formě aerosolu, a dlouho se tam udržuje. To je problém v uzavřených prostorách.  Při kapénkovém mazání je únik do ovzduší nižší a kapénky mají snahu padat rychleji k zemi.  V práci byly řešeny problémy správného stanovení mazací dávky a stanovení správného průtoku vzduchu.  Výsledky byly aplikovány na mazání vřeteníku brusky sochorů BBS 09.

Princip kapénkového mazání

70

Název projektu: Návrh a dimenzování pneumatického obvodu pro pohon elektrody plazmatronu Spolupráce: ORGREZ, a. s. Řešitelé: Ing. Jaroslav Krutil, Ph.D., Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D., Ing. Tomáš Blejchař, Ph.D.  Plazmový hořák (plazmatron) lze použít např. pro nastartování tepelných elektráren a slouží tak jako náhrada za běžně užívané metody.  Firma Orgrez tento způsob testovala a ve spolupráci s ní byl v rámci diplomové práce řešen pneumatický posuv elektrody.  Byl navržen a odzkoušen pneumatický ovládací obvod, který musel splňovat řadu požadavků.  Dále byly nadimenzovány pneumatické prvky tak, aby byla splněna podmínka doby pohybu (kmitu) elektrody.  Celý systém byl následně otestován.

Návrh pneumatického obvodu pro pohon elektrody plazmatronu

Ověření pneumatického obvodu pohonu elektrody plazmatronu

Měření rychlosti proudění

Název projektu: Měření proudění v kotlových tělesech Spolupráce: VIADRUS a.s. Řešitelé: doc. Ing. Lumír Hružík, Ing. Adam Bureček, Ph.D.  Měření tlakových ztrát při proudění otopné vody tělesem kotle.  Měření proudění v kanálech článků kotlového tělesa.  Měření proudění ve spalinových cestách tvarovky kotle.

Pohled na výstupní část kotle

Měření hydraulických ztrát článků kotle

71

V oblasti modelování byly mnohé práce směřovány do oblasti ochrany životního prostředí, byla připravena a řešena řada projektů ve spolupráci s ostatními fakultami a pracovišti školy. Šíření znečištění ať z důvodu havarijních situací v průmyslových aglomeracích nebo stálých zdrojů, problematika samovzněcování uhlí atd., to jsou velmi aktuální problémy právě v Moravskoslezském kraji a metoda modelování je jednou z možných řešení. Na pracích se podílela doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D., prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., Ing. Marian Bojko, Ph.D., Ing. Jana Jablonská, Ph.D. V současnosti se velká část pracovníků katedry zaměřuje na řešení vícefázového proudění kapalin a kavitaci, difúzi plynů v kapalinách, jsou připravovány experimenty pro vícefázové proudění vody i oleje a spolupracuje se s VUT Brno.

Vysokoteplotní reaktor

Název projektu: Vliv složení plynného paliva a termodynamických parametrů na průběh reakcí a přenosu tepla ve vysokoteplotních reaktorech Typ projektu: GAČR 101/00/0183 (2000-2002) Řešitelé: doc. Ing. Jan Mikolajek, CSc., prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., Ing. Marian Bojko, Ph.D.  



72

Shromáždění údajů o chemických změnách, kinetice a termodynamice plynů a jejich směsí. Matematické modelování proudění ve třírozměrné oblasti s uvažováním přestupu tepla vyzdívkou a disociaci uhlovodíků. Zpracování variant konstrukčně odlišného pojetí reakčního prostoru tak, aby se docílilo optimálního stavu, např. uspořádáním trysek ocelářského kyslíkového konvertoru příp. volbou jiných okrajových a počátečních podmínek.

Rozložení teploty na stěnách trubek dmyšny

Rozložení hmotnostního zlomku vzniklého uhlíku při disociaci

Název projektu: Vývoj algoritmu pro řešení složitých průmyslových problémů - Proudové nestability v mezerách mezi rotujícími koncentrickými válci (Taylorovy víry) Typ projektu: CEZ J17/98 (1999-2004) Řešitelé: prof. RNDr. Zdeněk Dostál, CSc., prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.   

Vytvoření fyzikálního experimentu a měření nestabilit vizualizací hliníkovým práškem. Definování matematických modelů turbulence, testování. Numerické modelování vírových struktur a animace.

Název projektu: Nové aplikované technologie hypervize pro životní prostředí a bezpečnost Typ projektu: EUREKA 1667/97 NATHES (1998-1999) Řešitelé: doc. RNDr. Pavel Danihelka, CSc., prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D 



 

Modelování proudění a rozptylu znečištění v Mariánském údolí, tj. ve výrazně zvlněném terénu, a to v příčném i podélném směru vzhledem k údolí. Rozšíření rozměru oblasti 5 x 3,5 km pro možnost zadání vertikálních profilů rychlosti, teploty atd. na konečný rozměr 10,25 x 7,35 km. Použití nestrukturované sítě tvořené šestistěny a PRESTO diskretizační metody pro tlak. Exportování výpočtů do GIS a zobrazení v Arc-View.

Schéma vlnového režimu Digitální zobrazení terénu

Vlnový režim řešený numericky

Digitální mapa terénu

Šíření plynného čpavku nad terénem

Vlnový režim na exp. zařízení

73

Název projektu: Numerická simulace proudění v aerodynamickém tunelu Typ projektu: COST Action 615 (1996-1999) Řešitelé: prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc., prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D. 

 

Numerické modelování šíření znečištění v aerodynamickém tunelu pomocí Fluentu ve 2D geometrii dle fyzikálního experimentu provedeného na Blasiově aerodynamickém tunelu na Meteorologickém Institutu University Hamburg, Německo, autor Rafailidis. Studium proudových struktur proudění a rozptylu plynné látky v ulici. Porovnání vypočtených výsledků s fyzikálním experimentem.

Název projektu: Meteorologie aplikovaná na problémy znečištění v městské zástavbě Typ projektu: COST Action 715 (1999-2003) Řešitelé: prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D.  







Testování několika turbulentních modelů 𝑘 − 𝜀 statistický turbulentní model. Dynamický model založený na numerickém řešení parciálních diferenciálních rovnic je účinným nástrojem při modelování ekologických úloh. Vstupní data pro dynamický model vyžadují podrobné informace o: o terénu, o meteorologických parametrech, o turbulentních veličinách, o parametrech modelovaných zdrojů. Definice každého zdroje vyžaduje odlišné vstupní údaje, kterým je nutno věnovat před samotným výpočtem velkou pozornost. Zahrnutí chemických reakcí do výpočtu.

Proudové pole

Vypočtená koncentrace

74

Měřená koncentrace

Šíření metanu v městské zástavbě - Hladnov

Název projektu: Využití plazmové technologie v uhelné energetice Typ projektu: GAČR 101/05/0643 (2005-2007) Řešitelé: prof. Ing. Pavel Kolat, DrSc, Ing. Tomáš Blejchař, Ph.D.  



 

Studium a výzkum plazmy při zapalování uhelného prášku. Vytipování vhodných energetických zařízení pro aplikaci plazmové technologie najíždění a stabilizace uhelných kotlů. Optimalizace konstrukce plazmových hořáků a uhelných hořáků pro aplikaci plazmové technologie s využitím CFD modelů. Odzkoušení různých typů uhlí, případně alternativních paliv. Provozní zkoušky plazmatronu.

Modelování plazmatronového hořáku pomocí softwaru ANSYS Fluent

Zkouška plazmatronového hořáku

75

Název projektu: Výzkum, vývoj a modernizace výroby oceli na tandemových pecích Typ projektu: MPO FT-TA/082 (2005-2006) Řešitelé: Ing. Pavel Šedivý, doc. Dr. Ing. Ladislav Kovář, Ing. Marian Bojko, Ph.D. 







Definování matematického modelu přenosu hmoty a hybnosti dmýchaného kyslíku do lázně v 3D systému (T-pece). Matematické modelování proudění v třírozměrné oblasti s uvažováním jedno-tryskového a dvoutryskového chodu. Zpracování konstrukčně odlišných variant dmýchání kyslíku na hladinu tekuté lázně (změna technologie dmýchání kyslíku na hladinu – použití přídavného hořáku). Matematické modelování proudění v 3D systému (Tpece) s použitím přídavného hořáku v různých polohách.

Zasažená oblast působení kyslíku na hladinu taveniny z trysek

Název projektu: Minimalizace emisní zátěže kogenerační jednotky výzkumem nových technologických postupů pro využití v komunální sféře Typ projektu: MŽP SPII2f1/27/07 Řešitelé: doc. Ing. Zuzana Klečková, CSc., Ing. Marian Bojko, Ph.D.  

  

Spirálový výměník tepla k ochlazování proudících spalin a ohřevu vody, která proudí spirálovou trubkou. Definování matematického modelu proudění směsi spalin a vody včetně přestupu tepla jednotlivými stěnami výměníku tepla. Definování okrajových podmínek na základě fyzikálního experimentu. Vyhodnocení teplotního a rychlostního pole proudících spalin a vody. Tepelná bilance výměníku tepla (množství odvedeného tepla proudící vodou, a množství tepla odvedeného do okolí).

Zasažená oblast působení kyslíku z přídavného hořáku

Geometrie spirálového výměníku tepla

Hmotnostní zlomek foukaného kyslíku z přídavného hořáku

Teplotní pole podél a v jednotlivých příčných řezech výměníku

additional oxy-fuel burner Furnace hearth

oxygen nozzles

melt

Model nístěje tandemové pece

76

Název projektu: Matematické modelování rozvoje samovzněcování uhlí v uhelných skládkách a odvalech Typ projektu: GAČR 105/08/1414 (2008-2010) Řešitelé: prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., Ing. Marian Bojko, Ph.D., Ing. Tomáš Blejchař, Ph.D. 

 





Komplexní třídimenzionální (3D) nestacionární matematický model pro řešení problematiky rozvoje nízkoteplotní oxidace a samovzněcování uhelné hmoty do teploty 200°C. Aplikace modelu nízkoteplotní oxidace na skládku uhlí umístěné na povrchu v reálném terénu. Matematický model turbulentního proudění v mezní vrstvě atmosféry (MVA), který respektuje reálný terén s oblasti uhelné skládky a budovami ve formě porézních oblasti s meteorologickými podmínkami. Jednofázový matematický model, kdy produkce tepla, spotřeba kyslíku a produkce CO, CO2, H2O je definována pomocí zdrojových členů na základě rychlosti reakce oxidace uhlí definované pomocí Arrheniovy rovnice. Meteorologické podmínky byly definovány větrnou růžicí jako stacionární (profily rychlosti a turbulentních veličin) a nestacionární (profil rychlosti a teploty byl specifikován souborem dat odpovídajících meteorologickým podmínkám).

Obtékání budov vzduchem v blízkosti skládky

Střední teplota uvnitř skládky při různých meteorologických podmínkách

Skládka uhlí na dole Orlová Lazy

77

Název projektu: Kavitující vírové struktury vyvolané rotací kapaliny Typ projektu: GAČR 101/09/1715 (2009 – 2011) Řešitelé: doc. Ing. Pavel Rudolf, Ph.D., prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., Ing. Jana Rautová, Ph.D., Ing. Marian Bojko, Ph.D.  





Experimentální zařízení (dýza) slouží k definování matematických modelů kavitace. Kavitační oblast lze zkoumat vizuálně, kdy výsledkem je fotografické zobrazení oblasti a měřením statických tlaků v oblasti kavitace. Z měření se určí střední hodnota tlaku, která je v oblasti kavitace na hranici tlaku nasycených par a metodou FFT vlastní frekvence dynamického chování kavitační oblasti. Tři matematické modely kavitace zohledňující dynamiku bublin Rayleigho-Plessetovou rovnicí definované v programu ANSYS Fluent byly využity k modelování kavitační oblasti a následně verifikovány. Liší se vstupními parametry, zohledňujícími obsah vzduchu, počet kavitačních jader, poloměr bublin atd. Na základě kvalitního testování matematických modelů je možné využít modelování parní kavitace v dalších hydraulických aplikacích.

Kavitační oblast v dýze při vyhodnocení experimentu a matematického modelu

78

Frekvence pulzujících kavitačních oblastí v dýze

Výpočetní síť k vyšetřování kavitace v difuzoru

Rozložení tlaků v difuzoru při rotaci kapaliny na vstupu

Název projektu: Vliv změny uspořádání přívodních roštů v koksárenské baterii s ohledem na rozložení rychlostního pole Spolupráce: HUTNÍ PROJEKT Frýdek-Místek a.s. Řešitelé: Ing. Marian Bojko, Ph.D, prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.  Definování matematického modelu šíření směsi (koksárenský + vysokopecní plyn) v prostorách půdního kanálu a rošty koksárenské baterie s přestupem tepla.  Zpracování variant změny rozměrů a uspořádání roštů koksárenské baterie.  CFD analýzy různých modelů uspořádání roštů.  Vyhodnocení vektorového a teplotního pole v oblasti nad rošty z hlediska rovnoměrnosti proudění směsi.

Schéma pro tvorbu matematického modelu

Proudnice spalin procházející jednotlivými půdními rošty

Teplotní pole v podélné rovině podél vstupního kanálu do koksárenské baterie

Koksárenská baterie

79

Název projektu: Projekční návrh radiálního hydrostatického ložiska obráběcího stroje Spolupráce: Interfluid, s.r.o Řešitelé: Dr. Ing. Miroslav Bova, Ing. Václav Maňák, Ing. Marian Bojko, Ph.D  Numerická simulace proudění oleje v mazací mezeře stávající konstrukce radiálního hydrostatického ložiska v programu ANSYS Fluent.  Definování matematického modelu proudění oleje v mazací mezeře ložiska včetně vytvoření geometrie a nastavení okrajových podmínek.  Laminární proudění oleje v mazací mezeře, vyhodnocení únosnosti ložiska v závislosti na tloušťce mazací mezery.  Úprava konstrukce radiálního ložiska a vyhodnocení únosnosti ložiska.  Analýza tlakových poměrů v mazací mezeře ložiska v případě vyosení ložiska a vliv na únosnost. Tlakové pole v úzké mezeře hydrostatického ložiska

Hydrostatické ložisko (radiální)

80

Funkce radiálního hydrostatického ložiska

Vyhodnocení zatěžujících sil hydrostatického ložiska

Název projektu: Projekční návrh axiálního hydrostatického ložiska obráběcího stroje Spolupráce: Interfluid, s.r.o Řešitelé: Dr. Ing. Miroslav Bova, Ing. Michal Kozdera, Ing. Marian Bojko, Ph.D  Numerická simulace proudění oleje v mazací mezeře stávající konstrukce axiálního hydrostatického ložiska v programu ANSYS Fluent.  Definování matematického modelu proudění oleje v mazací mezeře ložiska včetně vytvoření geometrie a nastavení okrajových podmínek.  Laminární proudění oleje v mazací mezeře, vyhodnocení únosnosti ložiska v závislosti na tloušťce mazací mezery.  Úprava konstrukce axiálního ložiska a vyhodnocení únosnosti ložiska.  Analýza tlakových poměrů v mazací mezeře ložiska v případě změny rozměru mazací drážky a vyvíjecí drážky.

Hydrostatické ložisko (axiální)

Tlakové pole v úzké mezeře hydrostatického ložiska

Výpočetní model pro proudění v úzké mezeře hydrostatického ložiska

Rychlostní pole v úzké mezeře hydrostatického ložiska Hlavní rozměry axiálního hydrostatického ložiska

81

Název projektu: Matematické modelování problematiky šíření požáru a plynných splodin v rodinném domku Spolupráce: Technický ústav požární ochrany Řešitelé: Ing. Jaroslav Krutil, Ph.D., Ing. Marian Bojko, Ph.D., prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.  Řešení hoření a šíření požáru v rodinném domě, přestupu tepla přes stěny modelu a proudění vzduchu v řešené oblasti.  Definování matematického modelu s uvažováním zdroje tepelného výkonu a zdrojem spalin.  Definice podrobných informací pro vytvoření věrohodného matematického modelu o parametrech modelovaného zdroje, okrajových podmínkách, meteorologických podmínkách a turbulentních veličinách.  Definování zdroje pomocí uživatelská funkce UDF, která využívá jazyku C++.  Cílem matematické simulace je porovnání vypočtených dat s výsledky získanými prostřednictvím experimentu a výsledky simulace provedenými v programu PyroSim 2010.1.

Průběh teplot v jídelně (experiment)

Průběh teplot v jídelně (numerické simulace)

Zachycení průběhu experimentu Kontury teplotního pole v čase

82

Název projektu: Porovnání výsledků šíření substituentu otravné látky (insitu) v prostoru přestupní stanice metra Muzeum C – A s matematickým modelem šíření Spolupráce: Státní úřad pro jadernou bezpečnost Řešitelé: Ing. Marian Bojko, Ph.D., prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.  Definování matematického modelu šíření příměsí ve vzduchu v prostorách přestupní stanice metra Muzeum C-A bez uvažování pohybu vlakových souprav na nástupištích.  Definování matematického modelu s uvažováním pohybu vlakových souprav.  CFD analýzy modelů šíření příměsí ve vzduchu v prostorách stanice bez uvažování a s uvažováním pohybu vlakových souprav.  Porovnání výsledků fyzikálního experimentu a matematického modelování z hlediska vyhodnocení průběhu koncentrace příměsí.

Trajektorie proudícího vzduchu uvnitř výpočetní oblasti

Pohled na výpočetní síť Ventilátor

Model výpočetní oblasti stanice metra Muzeum C-A včetně vestibulu

Průběh koncentrace nebezpečné látky ve vybraném místě

83

Další vybrané realizované spolupráce: BKB Metal, a.s. (doc. Dr. Ing. Lumír Hružík) Zkoušky průtokových charakteristik hydrantové příruby (1999). Měření charakteristiky trysky chlazení (2001). CIDEM Hranice a.s.: (prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc., prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík, Ing. Martin Blahetka, Ing. Lada Lhotáková, Ph.D.) Měření proudícího média v potrubí v souvislosti s garanční zkouškou sušáren (1997). (prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík, Ing. David Mrkvica, Ph.D.). Kontinuální měření teplého vzduchu odtahovaného z chlazení pece sušárny v cihelně (2002). Hasil a.s.: (doc. Dr. Ing. Lumír Hružík) Zkoušky průtokových charakteristik hydrantové příruby (1999). Stanovení hydromechanických vlastností hydrantového systému (2001). Hydrokompakt, t.o.s.: (prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc., prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík) Měření tlakových pulsací při provozních stavech plunžrových čerpadel v podniku Mittal Steel Ostrava (20052006). Kontrolní měření pulzací při provozních stavech plunžrových čerpadel v podniku Mittal Steel Ostrava (2006). KOEXPRO Ostrava a.s.: (Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D.) Měření parametrů pneumatické vrtačky (2014). Ministerstvo obrany České republiky: (prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., Ing. Marian Bojko, Ph.D.)

84

Matematické modelování vývoje změn koncentrací par výbušnin, prekurzorů a zplodin výbuchu (2010). Metody matematického modelování vývoje změn koncentrací par výbušnin, prekurzorů a zplodin výbuchu v uzavřených veřejných prostorách (2011). Mittal Steel Ostrava, a.s.: (doc. Dr. Ing. Lumír Hružík, Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D.) Proměření tlakových poměrů ochrany s přírubami mezi krystalizátorem a pánví (2007). OCHI Inženýring spol. s r.o.: (doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík) Návrh, výpočet, měření mazacích obvodů převodovky a ložiska cementového mlýna (1996). (doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík, doc. Ing. Martin Vašina, Ph.D.) Metodika výpočtu tlakových ztrát jednookruhových mazacích obvodů (1998). (doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc.,) Hydraulicky ovládané regulační ventily parních turbín. OKD, a.s.: (prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík, Ing. Adam Bureček, Ph.D.) Posouzení hydromechanických parametrů centrální klimatizace Staříč dle Studie centrální klimatizace Dolu Paskov (2013). PD profi, s.r.o.: (prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc., Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D., Ing. Kamil Fojtášek, Ph.D.) Teorie a výpočet pístových pneumatických motorů, jejich měření, zkoušení a vyhodnocení (2011-2012). RAIV s.r.o.: (doc. Dr. Ing. Lumír Hružík, Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D.) Porovnání snímačů tlaku (2009).

Roper Engineering s.r.o.: (doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc., prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., Ing. Miloslav Žáček, doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík) Vývoj řídicího systému pro pohon čerpadla na dopravu průmyslových kapalin Roper 34AP03 (2007). Sobriety s.r.o.: (prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., Ing. Marian Bojko, Ph.D., Ing. Jana Jablonská, Ph.D., Ing Josef Dobeš, aj.) Řešení projektu s názvem "Zvýšení účinnosti paralelizace CFD solveru OpenFOAM" (2013). SychrovNET s.r.o.: (prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., Ing. Marian Bojko, Ph.D., Ing Josef Dobeš, aj.) Řešení projektu s názvem Systém pro správu úloh v mnohouzlových aplikacích - Podpora vědy a výzkumu v Moravskoslezském kraji 2012 (2013). Šmeral Brno a.s. (doc. Dr. Ing. Lumír Hružík, Ing. Adam Bureček, Ph.D.) Změření vlastností prototypu šroubového hydrogenerátoru (2013). VIADRUS a.s.: (prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík) Modelování proudění vzduchu středního článku G27 (20042005). Měření hydraulického odporu kotlových těles kotle Viadrus G42 (2005). Proměření hydraulického proudění středního a zadního článku pyrolitického kotle (2005). Měření hydraulické proudění na předním, středním a zadním článku U24 (2005). Měření hydraulického proudění na předním, středním a zadním článku kotle G350 (2006). Proměření hydraulického odporu kotlového tělesa pyrolitického kotle v 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 a 10 článkovém provedení (2006).

Provedení proměření hydraulického odporu kotlových těles kondenzačního kotle v 2, 3 5 čl. provedení (2006). Měření hydraulického proudění středního článku kotle VIADRUS HERCULES U26 (2007). Provedení měření rychlosti proudění a průtoku středního článku kotle VIADRUS HERCULES U26 (2011). (doc. Dr. Ing. Lumír Hružík, Ing. Adam Bureček, Ph.D.) Měření proudění v tvarovce kotle LIGNATOR (2012). Měření obtékaní vzduchu ve spalinových cestách kotle VIADRUS HERCULES U 28 - 5 čl. (2013). Proměření hydraulického odporu kotle LIGNATOR v 5-10 článkovém provedení (2013). Proměření hydraulického kotle VIADRUS G350 ve 4-11 článkovém provedení (2013). Proměření hydraulického odporu v kotlových tělesech kotlů (2014). (doc. Dr. Ing. Lumír Hružík, Ing. Adam Bureček, Ph.D., Ing. Marian Bojko, Ph.D.) Modelování proudění ve třech článcích kotle HEFAISTOS P2 (2014). Modelování proudění spalin vzduchu s přestupem tepla v tvarovce (2014). Vítkovice, a.s. (Ing. Tomáš Pepřica, Ph.D., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík) Lití tenkých pásů, Modelový výzkum proudění v krystalizátoru (1998).

85

Přehled vydaných publikací

Přehled vybraných skript pracovníků katedry

Monografie pracovníků katedry

1964 KOPÁČEK, J.: Hydraulické pohony hornických a hutnických strojů a zařízení. Skripta VŠB, 1964, 332 s. NOSKIEVIČ, J.: Hydraulika. Skripta VŠB, 1964, 130 s. NOSKIEVIČ, J.: Hydromechanika v příkladech: návody do cvičení. VŠB-TU Ostrava, 1964, 130 s. 1970 KOPÁČEK, J, SIVÁK, V., GLOMB, V.: Hydraulické mechanismy: návody pro výpočtová, laboratorní a konstrukční cvičení. VŠB-TU Ostrava, 1970, 455 s. 1972 JANALÍK, J.: Hydraulická a pneumatická doprava. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 1972, 169 s. 1975 JANALÍK, J., NOSKIEVIČ, J., RÝC, Z., ŠŤÁVA, P.: Hydromechanika: (příručka pro cvičení). Skripta. VŠB-TU Ostrava, 1975, 397 s. 1979 NOSKIEVIČ, J., ŠŤÁVA, P.: Zásobování hasivy. VŠB-TU Ostrava, 1979, 181 s. 1980 NOSKIEVIČ, J.: Hydromechanika. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 1980, 159 s. PAVLOK, B., SIVÁK, V.: Hydraulické mechanismy: příklady do cvičení. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 1980. 166 s. 1983 KOPÁČEK, J.: Měření a zkoušení hydraulických prvků a systémů. Skripta SVŠT Bratislava, 1983, 128 s. KOPÁČEK, J.: Syntéza hydraulických mechanismů. Skripta SVŠT Bratislava, 1983, 107 s. 1984 NOSKIEVIČ, J.: Potenciální proudění. VŠB-TU Ostrava, 1984, 89 s. NOSKIEVIČ, J.: Potrubí a čerpadla: PSG Hydrogeologie. VŠB-TU Ostrava, 1984, 101 s.

KOPÁČEK, J.: Hydraulické pohony hornických strojů. SNTL Praha, 1961. NOSKIEVIČ, J.: Vřetenová čerpadla. SNTL Praha, 1961, 301 s. KOPÁČEK, J.: Hydraulische Atriebe an Bergbaumaschinen. VEB Verlag Leipzig, 1964. NOSKIEVIČ, J.: Proudění v mezerách rotačních objemových čerpadel a motorů a jejich charakteristiky. Rozpravy ČSAV 1964, seš.3, roč.74, řada technických věd, 73 s. NOSKIEVIČ, J.: Kavitace. Academia Praha, 1969, 278 s. PIVOŇKA J. a kol.: Tekutinové mechanismy. Příručka. SNTL Praha 1969, (spoluautor prof. KOPÁČEK). KUPKA, F., HRBEK, J., JANALÍK, J.: Hydraulická doprava v potrubí. SNTL Praha, 1970, 307 s. KOPÁČEK, J.: Hydrostatické převodové mechanismy. SNTL Praha, 1986. NOSKIEVIČ, J., a kol.: Mechanika tekutin. SNTL/ALFA Praha, 1987, 354 s. PIVOŇKA, J., a kol.: Tekutinové mechanismy. Příručka. SNTL Praha, 1987, (spoluautor prof. KOPÁČEK). NOSKIEVIČ, J., a kol.: Kavitace v hydraulických strojích a zařízeních. SNTL Praha, 1990. KOPÁČEK, J.: Technická diagnostika hydraulických mechanismů. SNTL Praha, 1991. ŠŤÁVA, P.: Turbulence a ekologické úlohy. VŠB-TU Ostrava 1998, 235 s., ISBN 80-7078-555-1. KOZUBKOVÁ, M.: Matematické modely kavitace a hydraulického rázu. VŠB-TU Ostrava 2009, 130 s., ISBN 978-80-248-2043-9

86

RÝC, Z., PAVLOK, B.: Hydraulické pohony a jejich regulace. VŠB-TU Ostrava, 1984, 165 s. 1985 KOPÁČEK, J.: Pohony. Skripta. ČVUT v Praze, 1985, 156 s. ŠŤÁVA, P.: Zásobování hasivy II: (stabilní hasící zařízení). VŠB-TU Ostrava, 1985, 67 s. 1986 NOSKIEVIČ, J., RÝC, Z., ŠŤÁVA, P., JANALÍK, J.: Mechanika tekutin: sbírka příkladů. VŠB-TU Ostrava, 1986, 214 s. 1987 NOSKIEVIČ, J., JANALÍK, J., RÝC, Z., ŠŤÁVA, P.: Mechanika tekutin: příručka pro laboratorní cvičení. VŠBTU Ostrava, 1987, 153 s. 1989 PAVLOK, B., SIVÁK, V.: Provoz a údržba hydraulických mechanismů, VŠB-TU Ostrava, 1989, 93 s. 1990 KOPÁČEK, J.: Pneumatické mechanismy. Skripta VŠDS, 1990. 169 s. KOPÁČEK, J.: Technická diagnostika hydraulických mechanismů, VŠB-TU Ostrava, 1990, ISBN 80-03-00308-3. SIVÁK, V.: Projektování hydraulických systémů. Skript. VŠB-TU Ostrava, 1990. 331 s. ISBN 80-7078-037-1. 1992 JANALÍK, J.: Hydraulika v důlní těžbě. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 1992. 180 s. ISBN 80-7078-115-7. KOPÁČEK, J.: Pohony a převody. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 1992. 168 s. ISBN 80-7078-137-8. 1994 KOPÁČEK, J. PAVLOK, B.: Tekutinové mechanismy, VŠB-TU Ostrava, 1994. ISBN 80-7078-238-2. 1995 JANALÍK, J.: Měření tekutinových mechanismů. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 1995, 152 s.

NOSKIEVIČ, J.: Dynamika tekutinových mechanismů. VŠB-TU Ostrava, 1995, 166 s., ISBN 80-7078-297-8. ŠT'ÁVA, P., KOZUBKOVÁ, M.: Aplikovaná mechanika tekutin. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 1995. 102 s. 1996 JANALÍK, J.: Hydraulická a pneumatická doprava - sbírka příkladů. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 1996. 106 s. KOPÁČEK, J.: Pneumatické mechanismy. Díl I, Pneumatické prvky a systémy. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 1996. 265 s. ISBN 80-7078-306-0. KOPÁČEK, J.: Mechanické a hydraulické převody: hydraulické převody. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 1996. 179 s. ISBN 80-7078-413-X. 1997 KOPÁČEK, J.: Pneumatické mechanismy. Díl 2, Řízení pneumatických systémů. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 1997. 88 s. ISBN 80-7078-498-9. 1999 JANALÍK, J.: Potrubní hydraulická a pneumatická doprava. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 1999. 194 s. ISBN 80-7078-5950. KOZUBKOVÁ, M., DRÁBKOVÁ, S., ŠŤÁVA, P.: Matematické modely nestlačitelného a stlačitelného proudění: metoda konečných objemů. VŠB-TU Ostrava, 1999, 106 s., ISBN 80-7078-709-0. ŠŤÁVA, P.: Zásobování hasivy. SPBI Ostrava, 1999, 176 s., ISBN 80-86111-40-7. 2000 KOPÁČEK, J.: Pohony a převody. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 2000. 221 s. ISBN 80-7078-806-2. 2002 DRÁBKOVÁ, S., KOZUBKOVÁ, M.: Cvičení z mechaniky tekutin, VŠB-TU Ostrava, 2002, 141 s., ISBN 80-248-0039X. JANALÍK, J., ŠŤÁVA, P.: Mechanika tekutin, VŠB-TU Ostrava, 2002, 125 s., ISBN 80-248-0038-1.

87

2003 KOPÁČEK, J., ŽÁČEK, M.: Pneumatické zařízení strojů. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 2003. 94 s. ISBN 80-248-0442-5. KOZUBKOVÁ, M.: Sylabus - Aplikovaná mechanika, VŠB-TU Ostrava, 2003. 2004 FARNÍK, J., BONCZEK, P., KOZUBKOVÁ, M.: Laboratorní měření Taylorových vírů a jiných nestabilit vizualizací, VŠB-TU Ostrava, 2004. KOPÁČEK, J., ŽÁČEK, M.: Cvičení z řízení pneumatických systémů. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 2004. 93 s. ISBN 80-248-0692-4. 2005 GOLKA, M., KOZUBKOVÁ, M.: Návod pro laboratorní cvičení - hydrodynamická spojka, VŠB-TU Ostrava, 2005. KOPÁČEK, J. PAVLOK, B.: Tekutinové mechanismy, VŠB-TU Ostrava, 2005. ISBN 80-248-0586-0. KOZUBKOVÁ, M.: Dynamika hydraulických systémů, VŠB-TU Ostrava, 2005. KOZUBKOVÁ, M.: Žárový anemometr, VŠB-TU Ostrava, 2005. PAVLOK, B.: Hydraulické prvky a systémy. Díl 1, Kapaliny v hydraulických mechanismech, hydrostatické převodníky. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 2005. 154 s. ISBN 80-248-08579. 2006 HRUŽÍK, L., KOZUBKOVÁ, M.: Dynamika tekutinových mechanizmů - návody do cvičení, VŠB-TU Ostrava, 2006. HRUŽÍK, L.: Vzorové úlohy do cvičení, dynamika tekutinových mechanizmů, VŠB-TU Ostrava, 2006. JANALÍK, J.: Měření turbulentních fluktuací rychlosti, VŠB-TU Ostrava, 2006. ŠŤÁVA, P., PAVLOK, B.: Mazací technika. Skripta. VŠBTU Ostrava, 2006. 72 s. ISBN 80-248-1000-X. 2007 DRÁBKOVÁ, S. a kol.: Mechanika tekutin, VŠB-TU Ostrava, 2007, ISBN 978-80-248-1508-4.

88

HRUŽÍK, L.: Návody do cvičení Experimentální stanovení pulzujícího průtoku měřením tlakové diference na cloně, VŠB –TU Ostrava, 2007. KOZUBKOVÁ, M. a kol.: Mechanika tekutin – návody pro laboratorní cvičení, VŠB-TU Ostrava, 2007. PAVLOK, B., HRUŽÍK, L., BOVA, M.: Hydraulická zařízení strojů, VŠB-TU Ostrava, 2007. PAVLOK, B., HRUŽÍK, L., BOVA, M., KOPÁČEK, J., ŽÁČEK, M.: Hydraulika a pneumatika, VŠB-TU Ostrava, 2007. 2008 BOJKO, M.: Návody do cvičení „Modelování proudění“ – Fluent, VŠB-TU Ostrava, 2008, ISBN 978-80-248-1909-9. BOJKO, M., KOZUBKOVÁ, M., RAUTOVÁ, J.: Základy hydromechaniky a zásobování hasivy. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 2008. 198 s. ISBN 978-80-7385-033-3. DVOŘÁK, L., ŽÁČEK, M.: Automation studio - učební opora předmětu Pneumatická zařízení a strojů, VŠB-TU Ostrava, 2008. HRUŽÍK, L.: Experimentální úlohy v tekutinových mechanizmech, VŠB-TU Ostrava, 2008, ISBN 978-80-2481912-9. KOZUBKOVÁ, M.: Modelování proudění tekutin Fluent, CFX, VŠB-TU Ostrava, 2008, ISBN 978-80-248-1913-6. JANALÍK, J.: Vybrané kapitoly z mechaniky tekutin, VŠBTU Ostrava, 2008, ISBN 978-80-248-1910-5. JANALÍK, J.: Hydrodynamika a hydrodynamické stroje, VŠB-TU Ostrava, 2008. JANALÍK, J.: Obtékání a odpor těles, VŠB-TU Ostrava, 2008, ISBN 978-80-248-1911-2. PAVLOK, B.: Hydraulické prvky a systémy. Díl 2, Řídicí prvky hydrostatických systémů, příslušenství hydrostatických obvodů. Skripta. VŠB-TU Ostrava, 2008. 140 s. ISBN 978-80-248-1827-6. PAVLOK, B.: Základní konstrukční celky, VŠB-TU Ostrava, 2008.

2009 BLEJCHAŘ, T.: Návody do cvičení „Využití počítačů v oboru“, VŠB-TU Ostrava, 2009. BLEJCHAŘ, T.: Návody do cvičení „Modelování proudění“ – CFX, VŠB-TU Ostrava, 2009, ISBN 978-80-248-2050-7. KOZUBKOVÁ, M.: Simulace a modelování hydraulických systémů, VŠB-TU Ostrava, 2009. RAUTOVÁ, J.: Zásobování hasivy: návody do cvičení. VŠB-TU Ostrava, 2009, ISBN 978-80-248-2142-9. 2010 BLEJCHAŘ, T., DRÁBKOVÁ, S.: Návody do cvičení "Čerpací technika a potrubí", VŠB-TU Ostrava, 2010, ISBN 978-80-248-2205-1. DRÁBKOVÁ, S.: Doprava kapalin, VŠB-TU Ostrava, 2010. DVOŘÁK, L.: Vlastnosti tekutin, VŠB-TU Ostrava, 2010. KOZUBKOVÁ, M., RAUTOVÁ, J.: Inovace předmětu modelování a simulace pro rozvoj ve vývoji a výzkumu. VŠB-TU Ostrava, 2010, ISBN 978-80-248-2719-3. JANALÍK, J.: Potrubní hydraulická a pneumatická doprava Rozšířené a upravené vydání, VŠB-TU Ostrava, 2010. JANALÍK, J.: Viskozita tekutin a její měření, VŠB-TU Ostrava, 2010. RAUTOVÁ, J.: Měření charakteristik paralelně a sériově řazených potrubí, VŠB-TU Ostrava, 2010. RAUTOVÁ, J.: Měření silového účinku vodního paprsku, VŠB-TU Ostrava, 2010. 2011 DRÁBKOVÁ, S.: Potrubní systémy a armatury - část 2, VŠB-TU Ostrava, 2011, 249 s., ISBN 978-80-248-2518-2. KOZUBKOVÁ, M., BLEJCHAŘ, T., BOJKO, M.: Modelování přenosu tepla, hmoty a hybnosti, VŠB-TU Ostrava, 2011, ISBN 978-80-248-2491-8. KRUTIL, J., KOZUBKOVÁ, M.: Modelování přestupu tepla ve výměnících - sbírka příkladů, VŠB-TU Ostrava, 2011, ISBN 978-80-248-2712-4. JANALÍK, J.: Kalová čerpadla pro čerpání suspenzí, VŠBTU Ostrava, 2011, ISBN 978-80-248-2717-9.

PAVLOK, B.: Potrubní systémy a armatury - část 1, VŠBTU Ostrava, 2011, 249 s, ISBN 978-80-248-2518-2. RAUTOVÁ, J.: Potrubní systémy a armatury - část 3, VŠBTU Ostrava, 2011. 2012 BLEJCHAŘ, T.: Turbulence Modelování proudění - CFX, VŠB-TU Ostrava, 2012, ISBN 978-80-248-2606-6. BOJKO, M.: 3D proudění - Ansys Fluent učební text, VŠBTU Ostrava, 2012, ISBN 978-80-248-2607-3. HRUŽÍK, L.: Měření veličin v hydraulice s využitím přístroje Hydrotechnik, VŠB-TU Ostrava, 54 s., 2012. HRUŽÍK, L.: Měření viskozity pomocí viskozimetru Brookfield, VŠB-TU Ostrava, 11 s. 2012. 2014 JANALÍK, J.: Čerpací systémy s dávkovačem, VŠB-TU Ostrava, 2014.

89

Pracovníci katedry Pedagogičtí a vědecko-výzkumní pracovníci katedry Albrecht Otakar, Ing. Blahetka Martin, Ing. Blejchař Tomáš, Ing. Ph.D. Bojko Marian, Ing. Ph.D. Bova Miroslav, Dr. Ing. Bureček Adam, Ing. Ph.D. Drábková Sylva, doc. Ing. Ph.D. Dvořák Lukáš, Ing. Ph.D. Fojtášek Kamil, Ing. Ph.D. Glomb Zdeněk, Ing. Henzl Ctibor, RNDr. Himr Daniel, Ing. Ph.D. Hružík Lumír, doc. Dr. Ing. Jablonská Jana, Ing. Ph.D.

1989 - 1993 1996 - 2000 2006 - dosud 2005 - dosud 1993 - dosud 2013 - dosud 1990 - dosud 2005 - dosud 2013 - dosud 1967 - 1975 1990 - 1992 2012 - dosud 1995 - dosud 2004 - dosud 1960 - 1961 1965 - dosud 1957 - 1959 1961 - 1971 1991 - dosud

Janalík Jaroslav, prof. Ing. CSc. Kopáček Jaroslav, prof. Ing. CSc.

Kozubková Milada, prof. RNDr. CSc. Musil Bruno, Ing. Noskievič Jaromír, prof. Ing. CSc. Pastor Jiří, Ing. Pavlok Bohuslav, doc. Ing. CSc. Pepřica Tomáš, Ing. CSc. Pivoda Jiří, Ing. Rýc Zdeněk, prof. Ing. CSc.

Skýba Vladimír, Dr. Ing. Šťáva Pavel, prof. Ing. CSc. Stonawski Erik, Ing. Ph.D. Tomeček Slavoj, Ing. Vala Miroslav, Ing. CSc. Vašina Martin, doc. Ing. Ph.D. Žáček Miloslav, Ing.

1975 - dosud 1965 - 1970 1954 - 1996 1978 - 1980 1975 - dosud 1993 - 2001 1969 - 1975 1969 - 1995 1968 - 1975 2001 - 2005 2002 - 2005 1964 - 2005 2004 - dosud 1964 - 1965 1969 - 1977 2013 - dosud 2000 - dosud

Orlický Ladislav Otisk Stanislav Sitek Arnošt Siuda Miroslav Škráčková Pavlína Smělík Břetislav Štěpánová Alena Strack Osvald Tajrychová Marie Teslíková Hana Uhrová Barbora, Bc. Vodvářková Anna

1964 - 1968 1999 - 2007 1997 - dosud 1969 - 1971 1978 - 1993 1977 - 1993 1969 - 1982 1968 - 1984 1968 - 1969 1982 - 2010 2014 - dosud 1965 - 1967

Sivák Václav, doc. Ing. CSc.

Technicko-hospodářští pracovníci katedry Adámková Renata Berradová Jana Blokšová Jiřina Bezručová Zuzana Chudová Hana Dvořák Jiří Fittlová Tereza Gamonová Gabriela Horáková Jana Horňáková Hana Hubrová Helena Látal Jan, Ing. Lička Ladislav

90

1985 - 1986 1971 - 1971 1967 - 1968 2010 - dosud 1990 - 1999 1963 - 1964 2000 - 2008 1993 – 2001 1964 - 1978 2006 - 2007 1969 - 1969 2009 - dosud 1984 - 1998

FOTO SOUČASNÝCH ZAMĚSTNANCŮ KATEDRY

Horní řada zleva: Arnošt Sitek, doc. Ing. Martin Vašina, Ph.D., Ing. Josef Dobeš, Ing. Kamil Fojtášek, Ph.D., Ing. Adam Bureček, Ph.D., doc. Dr. Ing. Lumír Hružík, Ing. Lukáš Dvořák, Ph.D., Ing. Jan Látal, Ing. Jana Jablonská, Ph.D., Ing. Tomáš Blejchař, Ph.D., Ing. Marian Bojko, Ph.D., Bc. Barbora Uhrová. Dolní řada zleva: doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc., prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc., doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D., Zuzana Bezručová.

91

Galerie profesorů

92

prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc.

prof. Ing. Jaromír Noskievič, CSc.

prof. Ing. Jaroslav Kopáček, CSc.

prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc.

prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc.

prof. Ing. Zdeněk Rýc, CSc.

Galerie vedoucích katedry

prof. Ing. Jaromír Noskievič, DrSc. od 1. 12. 1964 do 31. 1. 1990

prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc. od 1. 2. 1990 do 30. 4. 2002

prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc. od 1. 5. 2008 do 31. 12. 2012

doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc. od 1. 5. 2002 do 30. 4. 2008

doc. Dr. Ing. Lumír Hružík od 1. 1. 2013 doposud

93

Galerie

Historický pohled na sídlo Fakulty báňského strojnictví, bývalou budovu německého zemského gymnázia v Ostravě na Třídě Českých legií 9, Ostrava (1912)

Pohled na tutéž budovu, sídlo Fakulty strojní Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava v letech 1951 až 1973 poté byla fakulta přestěhována do Ostravy – Poruby, Ostrava (2000)

Hlavní budova Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava, na ulici 17. listopadu v Ostravě - Porubě

94

Studentský Majáles - prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., Ostrava (1957)

Ing. Jiří Pivoda v Laboratoři hydraulických mechanismů při měření tlaků v hydraulickém obvodu, Třída Čs. legii, Ostrava (1970)

Výuka hydraulických pohonů – místnost G225 doc. Ing. Bohuslav Pavlok, CSc., Ostrava (1978)

Laboratorní cvičení - Měření sedimentační rychlosti kuličky prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., Ostrava (1980)

95

Počítačová učebna katedry s počítači PMD 85 – prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc., a prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., Ostrava (1988)

Návštěva na Technické Univerzitě ve Wroclawi – prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc. a prof. Ing. Pavel Šťáva, CSc., Wroclaw (1995)

Setkání kateder mechaniky tekutin a termomechaniky, Ostrava (1994)

96

Setkání kateder mechaniky tekutin a termomechaniky, Kouty nad Desnou - Dlouhé Stráně (2001)

Setkání kateder mechaniky tekutin a termomechaniky, Rožnov pod Radhoštěm (2010)

97

Jmenování profesorem - prof. Ing. Jaroslav Janalík, CSc., Praha (1996)

Předání medaile Georgia Agricoly prof. Ing. Jaroslavu Kopáčkovi, CSc., Ostrava (2001)

Předávání doktorského diplomu – doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D., Ostrava (2000)

Jmenování profesorkou – prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc., Praha (2010)

98

Výroční schůze katedry, Ostrava (2000)

Schůze katedry, Ostrava (2003)

Mezinárodní konference k 55. výročí založení Fakulty strojní Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava, Ostrava (2005)

99

100

Zaměstnanci Katedry hydromechaniky a hydraulických zařízení, Ostrava (2000)

Zaměstnanci Katedry hydromechaniky a hydraulických zařízení, Ostrava (2002)

Zaměstnanci Katedry hydromechaniky a hydraulických zařízení, Ostrava (2004)

Výjezdní zasedání katedry, Horní Lomná (2008)

Výročí 40. let od vzniku Katedry hydromechaniky a hydraulických zařízení, Ostrava (2004)

101

Pohled do bývalé Laboratoře pneumatiky, Ostrava (2005)

Exkurze do Laboratoře hydraulických pohonů, Ostrava (2006)

Slavnostní otevření Laboratoře pneumatiky v budově Nové menzy, Ostrava (2009)

Výuka v nové Laboratoři pneumatiky, Ostrava (2010)

102

Den otevřených dveří Fakulty strojní – expozice firmy Hydac, Ostrava (2014)

Den otevřených dveří Fakulty strojní – stánek katedry, Ostrava (2014)

103

Návštěva z Politechniky Śląska, Ostrava (2013)

Exkurze studentů do firmy Bosch Rexroth, spol. s r.o. Ostrava (2014)

104

Exkurze studentů do firmy Danfoss Power Solutions a.s., Považská Bystrica (2014)

Exkurze studentů do firmy Danfoss Power Solutions a.s., Dubnice nad Váhom (2014)

Exkurze studentů do firmy SMC Industrial Automation CZ s.r.o., Vyškov na Moravě (2014)

105

106

SIGMA 1868-2014: 146 let na trhu čerpací techniky Výzkum a vývoj-projekce-výroba-montáž-servis čerpací techniky pro obory:  ENERGETIKA – KLASICKÁ I JADERNÁ  CHEMIE A PETROCHEMIE  DOLY – POVRCHOVÉ I HLUBINNÉ

 METALURIE – OSTŘIK OKUJÍ  VODNÍ HOSPODÁŘSTVÍ  SPECIÁLNÍ APLIKACE

www.sigma.cz

Parker Hannifin Czech Republic, s.r.o. se zabývá prodejem, servisem, navrhováním a  výrobou systémů, agregátů a  zákaznických řešení, logistikou, hadicovou montáží a  lehkou výrobou. Naše obchodní a  servisní centrum v Klecanech obsluhuje klíčové prvovýrobce a podporuje velké zakázky v ČR a SR.

Společnost Parker Hannifin řídí pohyb i v České republice Parker Hannifin Corporation je mezinárodním lídrem v oblasti technologií a systémů pro řízení pohybu. Společnost Parker Hannifin byla založena roku 1918. Roční obrat ve fiskálním roce 2014 činil 13,2 miliard USD. Parker poskytuje specializovaná řešení pro širokou řadu mobilních, průmyslových a leteckých oborů. Společnost zaměstnává zhruba 58 000 zaměstnanců ve 49 zemích po celém světě. Česká historie firmy začíná v roce 1991, kdy bylo založeno Obchodní a servisní centrum pro Českou republiku a Slovensko. O dva roky později započala výrobní spolupráce s českými firmami. V průběhu následujících čtyř let byly postaveny vlastní výrobní závody v Sadské a Chomutově. V současné době máme v České republice a na Slovensku tři obchodní pobočky, a to v Klecanech, Ostravě a Banské Bystrici. Zároveň vám je pro řešení všech zákaznických potřeb k dispozici rozsáhlá síť distributorů zastoupených ve všech krajích s více než 19 prodejnami ParkerStore. Více než 100 významných zákazníků z řad prvovýrobců (OEM) obsluhujeme

přímo vlastními obchodními a servisními centry, další zákazníky pak prostřednictvím našich certifikovaných distributorů a jejich prodejen ParkerStore. Ve firmě Parker věříme ve vytváření partnerství s našimi zákazníky, abychom jim mohli poskytovat řešení, která napomohou dosažení vyšší produktivity a ziskovosti. Klíčem je výroba těch nejlepších systémů dle jejich požadavků. To vyžaduje nejprve pochopení zákazníkových aplikací a nalezení nových a lepších způsobů, jak vytvářet hodnotu. Poskytujeme systémová řešení ve čtyřech klíčových segmentech: hydraulika, pneumatika, filtrace a chlazení. Pro prvovýrobce a exportéry zajišťujeme komplexní přístup v aplikaci systémů od návrhu přes výrobu, odzkoušení, instalaci a zaškolení až po záruční i pozáruční servis. Systémy v našem pojetí představují především myšlenku, jak společně se zákazníkem zvolit nejvhodnější řešení vyhovující jeho požadavkům. Kontakt: Parker Hannifin Czech Republic s.r.o., Parkerova 623, 250 67 Klecany Tel.: +420 284 083 111, E-mail: [email protected]

Abychom dokázali plnit potřeby našich zákazníků v oboru řízení pohybu, disponujeme nejširší řadou výrobků, které jsou k dispozici od jediného dodavatele. Máme k tomu podporu v podobě odborných znalostí v devíti hlavních typech technologií: hydraulika, pneumatika, elektromechanika, filtrace, řízení procesů, manipulace s tekutinami a plyny, těsnění a stínění, klimatizace, letectví a kosmonautika.

17. listopadu 15 708 33 Ostrava - Poruba http://www.338.vsb.cz