Analýza stratifikovaného proudění s volnou hladinou založená na kinetické teorii zrnitých směsí
Cíle projektu
Stratifikované proudění s transportní vrstvou tvořenou kolidujícími pevnými částicemi se vyskytuje v přírodních i průmyslových procesech a v poslední době je předmětem intenzivního výzkumu. Příkladem přírodního výskytu jsou povodně na strmých štěrkonosných tocích. U technologických procesů je výskyt spojen například s hydraulickou dopravou částic v otevřených žlabech a tlakových potrubích. Navrhovaný projekt se zaměřuje na teoretické a experimentální určení vnitřní struktury proudění s transportní vrstvou kolidujících částic pod volnou hladinou a jejím vlivem na kapacitu koryta. Vnitřní struktura proudu je vyjádřena svislým rozdělením rychlosti a koncentrace v proudící směsi. Měření svislých profilů bodových rychlostí kapaliny a koncentrace částic ve stratifikovaném proudění bude prováděno v laboratorním sklopném žlabu. Pro teoretický popis ustáleného rovnoměrného proudění bude jako základ použita kinetická teorie kolidujících částic v proudící směsi. Stěžejním výsledkem projektu bude zevrubný popis vnitřní struktury proudu včetně jeho vyjádření vhodným matematickým modelem.
Klíčová slova
channel morphologysedimenttransportfloodslurryhydraulic conveyingvelocity distributionconcentration distributionkinetic theoryinternal structureparticle collisionsteep flowflumeexperiment
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Hlavní účastníci
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
16-21421S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Analysis of Granular-Liquid Channel Flows based on Kinetic Theory Approach
Anotace anglicky
Layered-structure flows transporting grains in collisional regime above erodible bed emerge in geomorphological processes including severe geomorphic flows or soil flowslides. Industrial applications include slurry conveying in launders and pipes. The collisional grain flows have attracted a great deal of research attention in recent years. The proposed project focuses on a theoretical and experimental determination of the internal structure of the open-channel flow with the transport layer of colliding particles and its impact on open channel capacity. The internal structure is described by vertical distributions of local velocity and concentration in flowing mixture. Measurements of vertical profiles of liquid velocities and solids concentrations will be carried out in a laboratory tilting flume. Kinetic theory for collisional grain flow will be used as a basis for a theoretical description of steady uniform layered-structure flow. The investigation will result in a detailed description of an internal structure of collisional grain flow and a development of a mathematical model.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
BK - Mechanika tekutin
CEP - vedlejší obor
—
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Přínos projektu pro obor panelu je velký, jedná se o nové poznatky v oblasti proudění směsí, ke byla použita teorie přenosu kinetické energie mezi částicemi. Byly vyhotoveny unikátní experimenty, popsán přenos kinetické energie a vyhotoven a validován matematický model. Zvolené cíle byly splněny. Plánované výstupy byly splněny. Projekt byl řešen v souladu s pravidly.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2016
Ukončení řešení
11. 12. 2020
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
16. 5. 2018
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP21-GA0-GA-U/01:1
Datum dodání záznamu
12. 4. 2021
Finance
Celkové uznané náklady
4 527 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
4 245 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
282 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
4 527 tis. Kč
Statní podpora
4 245 tis. Kč
93%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
BK - Mechanika tekutin
Doba řešení
01. 01. 2016 - 11. 12. 2020