Optimization in engineering problems

Bakalářská práce se zabývá optimalizací a jejím využítím v inženýrských úlohách. Jsou zde definovány základní pojmy a úlohy optimalizace, vysvětleny základní vlastnosti optimalizační úlohy a popsány základní metody jejich řešení. Tyto teoretické poznatky jsou využity při optimalizaci rozměrů prutové soustavy, přičemž jsou zde řešeny dvě varianty optimalizační úlohy. Matematické modely jsou implementováný do programu GAMS a~závěrem je provedena diskuse výsledků.This bachelor's work engages optimization and its improvement in engineering cases. There are defined basic terms and optimization's cases, basic characteristics of the optimization case are accounted and basic methods of their solutions are understated. These teoretic findings are availed by optimization of the measurements of three-bar truss, whereas there are solved two options of optimization's case. Mathematical models are implemented to programm GAMS and at the conclusion is accomplished disccusion of accomplishments.

Dynamic properties of tuned branch

Hlavním cílem této práce je experimentální stanovení přenosu laděné odbočky. V první části jsou popsány základní poznatky z oblasti digitálního zpracování signálu a tlumení hluku v potrubí. Zvláštní důraz je kladen na Fourierovu transformaci. Druhá část se zabývá experimentálním měřením útlumu laděné odbočky pro různé délky rezonátoru. K~vyhodnocení naměřených dat je použita Fourierova transformace se splněním podmínky koherence. Na konci této práce je grafické zobrazení frekvence naladění v závislosti na délce laděné odbočky pro sedm různých délek a porovnání s teoretickými hodnotami.The main part of the thesis is experimental determination of transmission in side-branch resonator. In first part are described basics of digital signal processing and sound damping in piping systems. A special attention is payed to Fourier transform. The second part deals with experimental measurement of damping in a side-branch resonator for several lengths of the resonator. The collected data were analyzed using Fourier transform with a fulfilled coherence condition. At the end of this section are shown graphs, which describe tuning frequency dependence of side-branch resonator's length. There are seven different lengths. The thesis contains comparison of theoretical and measured tuning frequencies.

Damping of pressure pulsations and noise reduction in pipeline systems

Hlavním cílem této práce je řešení tlakových pulzací v potrubním systému s dynamickým tlumičem. Je představena vlastní geometrie laděné odbočky, která je zkoumána za pomoci vytvořeného matematického modelu, numerických simulací a výsledky jsou také ověřeny experimentálně. V odvozených řídících vztazích jsou zahrnuty účinky dynamické i objemové viskozity. S využitím genetického algoritmu je vyřešena soustava nelineárních rovnic a stanovena frekvenční závislost objemové viskozity vzduchu dle naměřených dat. Je otestována správná funkčnost použitých snímačů tlaku. Zpracování experimentálních dat je provedeno za pomoci Fourierovy transformace při dodržení podmínky koherence. Na závěr je provedeno porovnání analytického, numerického a experimentálního přístupu pro různé geometrické varianty laděné odbočky.The diploma thesis deals with pressure pulsations in pipeline system with dynamic muffler. There is presented original geometry of side-branch resonator. Pressure pulsations are solved by a created mathematical model, numerical simulations and verified by an experimental approach. The influence of dynamic and bulk viscosity is involved in derived governing equations. A system of nonlinear equations is solved by genetic algorithm and frequency dependent relationship of bulk viscosity of air is determined afterwards. The correct function of used pressure sensors is tested. The processing of experimental data is performed by the fast Fourier transform with coherent sampling. Finally, a comparison of analytical, numerical and experimental approaches is introduced for different geometric variants of presented muffler.

Optimization Rankineůva Clausius-steam cycle

Diplomová práce se zabývá optimalizací Rankine-Clausiova parního cyklu. Na začátku práce jsou popsány teoretické informace týkající se optimalizace a Rankine-Clausiova cyklu. Tyto teoretické poznatky jsou pak následně využity při tvorbě simulačních modelů v programu MATLAB. Jednotlivé simulační modely jsou varianty ideálního Rankine-Clausiova cyklu. Mezi simulační modely patří základní cyklus, nadkritický cyklu a cyklus příhřevem. Pro tyto modely jsou nalezeny ideální konfigurace a vykresleny jejich t-s diagramy.This diploma thesis deals with an optimization of Rankine-Clausius steam cycle. The theoretical information about the Optimization and the Rankine-Clausius cycle are described at the beginning of the thesis. These theoretical findings are later used to create simulation models in MATLAB. Individual simulation models are variants of the ideal R-C cycle. Simulation models include the basic cycle model, the supercritical cycle and the cycle with reheat. For these models the optimal configurations are found and their t-s diagrams are plotted.

Quarter wavelength resonator in experiment and simulation

Quarter wavelength resonator provides a mean to create a pressure drop at a specified frequency. Design of hollow cylinder connected radially to a pipe was used and different lengths of this tuned resonator were measured. Correlation with computational approach using finite element method analysis (FEM) with ANSYS acoustics capabilities was achieved. Analytical formula for a length of a quarter wavelength resonator is compared to an experimental measurement data and simulation