V rámci projektu TA03011157 byla navžena a implementována metoda pro návrh a optimalizaci lopatek obežných kol Kaplanovy a Francisovy turbíny. Metoda je založena na využití negradientní metody hejna a využívá v projektu implementované metody pro generování plošných a objemových B-spline…

V rámci Francisovy turbíny byly vytvořeny objemové parametrizace rozvaděče a oběžného kola. Díky periodickým podmínkám, které jsou obsaženy v isogeometrickém řešiči, stačí modelovat pouze příslušné části turbíny v závislosti na počtu lopatek. V obou parametrizacích uvažujeme nulovou tloušťku na odtoku lopatek.

Pro účely optimalizace došlo k zjednodušení okrajových ploch pláště turbíny, tj. ořezových ploch pro tvorbu oběžné lopatky, a tím pádem byly zjednodušeny i objemové parametrizace v okolí oběžného kola. Zároveň byl vytvořen model s rozváděcími lopatkami, ale bez lopatek oběžných, který slouží k získání…

V rámci projektu TA03011157 byl vyvinut software pro simulaci nestlačitelného proudění v tvarově složitých výpočetních oblastech. Jako základní matematický model byly zvoleny Navierovy-Stokesovy rovnice. Jedná se o nelineární parciální diferenciální rovnice, které jsou numericky řešeny pomocí metody isogeometrické analýzy.