Serious damage may occur to concrete hydraulic structures, such as water galleries, spillways, and stilling basins, due to the abrasive erosion caused by the presence of solid particles in the flow. This underlines the importance of being capable in providing characterization of the concrete from the point of view of its vulnerability to abrasive erosion, in order to improve the design of the structure and the material selection. Nevertheless, the existing apparatus for concrete abrasive erosion testing are either far from allowing realistic simulation of the actual environment in which this phenomenon occurs, or show a large degree of complexity and cost. An alternative method has been developed with the aid of Computational Fluid Dynamics (CFD). CFD was first employed to verify the effectiveness of a new laboratory equipment. Afterwards, a parameter has been introduced which, by successful comparison against preliminary experiments, proved suitable to quantify the effect of the fluid dynamic conditions on the concrete abrasive erosion, thereby opening the way to CFD-based customization of the apparatus. In the future, the synergy of numerical and physical modelling will allow developing predictive models for concrete erosion, making it possible to reliably simulate real structures.
Školní pokus dokazující proudění kapalin s kostkami ledu je možné dohledat v mnoha učebnicích. Pomůcky a průběh experimentu se různě liší. Cílem je dokázat proudění v kapalině v závislosti na rozdílné hustotě způsobené odlišnou teplotou. Pomocí termokamery je možné pozorovat rozložení teploty povrchu nádoby před vložením kostek ledu, v průběhu tání kostek a na konci tání. V textu příspěvku je naznačen možný postup řešení a analýza výsledků., A school experiment proving the flow of liquids, with the help of ice cubes, can be found in many textbooks. The tools and course of the experiment differ in different ways. The aim is to prove that the flow in a liquid depends on its variable density caused by different temperatures. Using a thermal imaging camera, it is possible to observe the temperature distribution of a vessel’s surface before inserting ice cubes, during melting and at the end of melting. In this article we suggest a possible solution and give an analysis of the results., Vladimír Vochozka, Pavla Wegenkittlová., and Obsahuje bibliografické odkazy
Jedním z výsledků moderní fyziky bylo poznání struktury hmoty. Tento úspěch je obvykle spojován s teoretickou kvantovou fyzikou, ale pro potvrzení teorie, či naopak její vyvrácení, bylo třeba vymyslet a provést řadu experimentů. Laboratoř experimentů z moderní fyziky na Univerzitě Hradec Králové obsahuje několik přelomových pokusů, které jsou ve školním provedení. Studenti se zde mohou detailně seznámit nejen s historickými experimenty, o kterých se píše v učebnicích, ale také poznat mikrostrukturu hmoty i fyzikální principy používané v současných měřicích přístrojích. Vybavení laboratoře je využíváno jak pro výuku studentů katedry fyziky, tak i pro vzdělávání širší veřejnosti, například pro skupiny studentů ze středních škol., One of the results of modern physics is the knowledge of the structure of matter. This success is usually associated with theoretical quantum physics, but to confirm the theory, or, conversely, to reject it, it was necessary to devise and perform a number of experiments. The laboratory of experiments in modern physics at the University of Hradec Králové contains school versions of several ground-breaking experiments. Here students can not only understand in detail historical experiments described in textbooks, but also learn the microstructure of matter and the physical principles used in modern measurement instruments. The laboratory equipment is used for teaching Department of Physics as well as for the wider public, e.g. for groups of high school students., Daniel Jezbera., and Obsahuje bibliografické odkazy