doc. Ing. Pavel Rudolf, Ph.D.

E-mail:   rudolf@fme.vutbr.cz 
Osobní stránka:   http://khzs.fme.vutbr.cz/~rudolf
Pracoviště:   Energetický ústav
odbor fluidního inženýrství Viktora Kaplana
Zařazení:   Vedoucí odboru
Místnost:   A1/0545
Telefon:   +420 54114 2336
Fax:   +420 54114 2347
Pracoviště:   Energetický ústav
odbor fluidního inženýrství Viktora Kaplana
Zařazení:   Docent
Místnost:   A1/0545
Telefon:   +420 54114 2336
Fax:   +420 54114 2347

Vzdělání a akademická kvalifikace

  • 2010, doc., Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně, obor Konstrukční a procesní inženýrství
  • 2005, Ph.D., Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně, obor Konstrukční a procesní inženýrství
  • 1997, Ing., Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně, obor Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení
  • 1992, Gymnázium Blansko

Přehled zaměstnání

  • 2014 - dosud vedoucí odboru fluidního inženýrtsví V. Kaplana
  • 2010-dosud docent,  VUT, Fakulta strojního inženýrství, Odbor fluidního inženýrství V. Kaplana
  • 2005-2010 odborný asistent, VUT, Fakulta strojního inženýrství, Odbor fluidního inženýrství V. Kaplana
  • 1999-2005 asistent, VUT, Fakulta strojního inženýrství, Odbor fluidního inženýrství V. Kaplana

Pedagogická činnost

  • 2003-dosud, přednášky z Hydromechaniky
  • 2005-dosud, přednášky a cvičení z Výpočtového modelování proudění
  • 2007-dosud, přednášky a cvičení z Výpočtového modelování proudění (anglicky)
  • 2006-dosud, přednášky a cvičení z Hydraulických strojů (anglicky)
  • 2009-2013, cvičení z Úvodu do výpočtového modelování proudění
  • 2003-2004, cvičení z Teorie hydraulických strojů
  • 2002, přednášky v rámci hostujícího pobytu na Universität Stuttgart,Institut für Hydraulische Maschinen und Strömungslehre
  • 1997-2001, cvičení z Hydromechaniky
  • vedoucí 22 diplomových a 20 bakalářských prací

Vědeckovýzkumná činnost

  • Výpočtová mechanika tekutin
  • Nestacionární vířivé proudění , stabilita proudění, kavitace
  • Simulace proudění v hydraulických strojích
  • Optimalizace ve spojení s CFD
  • 2006-2008, postdoktorandský grant GAČR (hlavní řešitel)
  • 2002-2005, koordinátor 5. rámcového projektu EU SurgeNet pro ČR
  • 2009-2011, grantový projekt GAČR (hlavní řešitel)
  • 2015-2017, projekt TAČR Cebtrum kompetence Točivé stroje (klíčová osoba týmu)
  • 2015-2017, projekt TAČR TH01020982 Zefektivnění akumulace energie a zajištění stability rozvodné sítě rozšířením provozního pásma přečerpávacích vodních elektráren (spoluřešitel)
  • 2016-2018, projekt GAČR GA16-18316S Principy a mechanismy eliminace mikroorganismů hydrodynamickou kavitací (klíčová osoba týmu)
  • 2017-2019, projekt TAČR TH02020705 Výzkum kmitání lopatek vodní turbíny s ohledem na poskytnutí rozšířeného pásma regulace pro zajištění stability a bezpečnosti energetické soustavy (spoluřešitel)
  • 2017-2019 projekt GAČR 17-01088S Prostorová nestabilita smykové vrstvy při nepříznivém gradientu tlaku (spoluřešitel)

Akademické stáže v zahraničí

  • 01.07.2002-30.09.2002, Universität Stuttgart, hostující učitel
  • 01.04.2003-03.04.2003, TU München, Course of design optimization
  • 25.05.2009-31.05.2009, Universitatea "Politehnica" Timisoara, ERASMUS
  • 04.07.2011-06.07.2011, University of Warwick,
  • 12.06.2012-14.06.2012, HZDR Dresden, Multiphase flow course (simulation, experiment, application)
  • 08.06.2015-12.06.2015, TU Darmstadt, ERASMUS

Mimouniverzitní aktivity

  • člen IAHR Hydraulic Machinery and Systems Committee
  • člen českého pilotního centra ERCOFTAC (zástupce pro FSI Brno)
  • člen evropské společnosti pro mechaniku EUROMECH
  • reprezentant VUT v EERA (European Energy Research Alliance), podprogramu Mechanical Energy Storage

 

Spolupráce s průmyslem

  • Voith-Siemens Hydro Power Generation, Heidenheim, SRN
  • ČKD Blansko Engineering, a.s.
  • Energo-Pro Czech, s.r.o.

Ocenění vědeckou komunitou

  • 1997, Hlávkova cena

Projekty

  • hlavní řešitel postdoktorandského projektu GAČR 101/06/P190 Tvarová optimalizace difuzoru se vstupní obvodovou složkou rychlosti (2006-2008)
  • hlavní řešitel standardního grantového projektu GAČR 101/09/1715  Kavitující vírové struktury vyvolané rotací kapaliny (2009-2011)
  • 2015-2017, projekt TAČR Centrum kompetence Točivé stroje (klíčová osoba týmu)
  • 2015-2017, projekt TAČR TH01020982 Zefektivnění akumulace energie a zajištění stability rozvodné sítě rozšířením provozního pásma přečerpávacích vodních elektráren (spoluřešitel)
  • 2016-2018, projekt GAČR GA16-18316S Principy a mechanismy eliminace mikroorganismů hydrodynamickou kavitací (klíčová osoba týmu)
  • 2017-2019, projekt TAČR TH02020705 Výzkum kmitání lopatek vodní turbíny s ohledem na poskytnutí rozšířeného pásma regulace pro zajištění stability a bezpečnosti energetické soustavy (spoluřešitel)
  • 2017-2019 projekt GAČR 17-01088S Prostorová nestabilita smykové vrstvy při nepříznivém gradientu tlaku (spoluřešitel)

Citace publikací podle ISI Web of Knowledge (bez autocitací)

14

Citace ostatní (bez autocitací)

61

Aktuálně garantované předměty:

Vybrané publikace:

  • RUDOLF, P.; ŠTEFAN, D.:
    Reduced order model of draft tube flow,
    IOP Conference Series-Earth and Environmental Science, pp.1-10, (2014), IOP Science
    článek ve sborníku
    akce: 27th IAHR Symposium on Hydraulic Machinery and Systems, Montreal, 22.09.2014-26.09.2014
  • JANČULA, D.; MIKULA, P.; MARŠÁLEK, B.; RUDOLF, P.; POCHYLÝ, F.:
    Selective method for cyanobacterial bloom removal: hydraulic jet cavitation experience,
    AQUACULTURE INTERNATIONAL, Vol.22, (2014), No.2, pp.509-521, ISSN 0967-6120, Springer Science+Business Media Dordrecht
    článek v časopise
  • RUDOLF, P.; HUDEC, M.; GRÍGER, M.; ŠTEFAN, D.:
    Characterization of the cavitating flow in converging-diverging nozzle based on experimental investigations,
    EPJ Web of Conferences, pp.1-6, ISBN 978-80-260-5375-0, (2014), epj.org
    článek ve sborníku
    akce: Experimental fluid mechanics 2013, Kutná Hora, 19.11.2013-22.11.2013
  • RUDOLF, P.; ŠTEFAN, D.:
    Decomposition of the swirling flow field downstream of Francis turbine runner,
    IOP Conference Series-Earth and Environmental Science, pp.1-8, (2012), IOP Publishing Ltd.
    článek ve sborníku
    akce: 26th IAHR Symposium on Hydraulic Machinery and Systems, Beijing, 19.08.2012-23.08.2012
  • ŠTEFAN, D.; RUDOLF, P.; SKOTÁK, A.; MOTYČÁK, L.:
    Energy transformation and flow topology in an elbow draft tube,
    Applied andComputational Mechanics, Vol.6, (2012), No.1, pp.93-106, ISSN 1802-680X, University of West Bohemia
    článek v časopise
  • RUDOLF, P.; HUDEC, M.; ZUBÍK, P.; ŠTEFAN, D.:
    Experimental measurement and numerical modeling of cavitating flow in converging-diverging nozzle,
    EPJ Web of Conferences, pp.1-8, ISBN 978-80-7372-784-0, (2012), E D P SCIENCES
    článek ve sborníku
    akce: Experimental Fluid Mechanics 2011, Jičín, 22.11.2011-25.11.2011

Seznam publikací na portálu VUT

Anotace nejvýznamnějších prací:

  • RUDOLF, P.; ŠTEFAN, D.:
    Reduced order model of draft tube flow,
    IOP Conference Series-Earth and Environmental Science, pp.1-10, (2014), IOP Science
    článek ve sborníku
    akce: 27th IAHR Symposium on Hydraulic Machinery and Systems, Montreal, 22.09.2014-26.09.2014

    Vírové proudění se silnými koherentními strukturami je velmi vhodné pro popis pomocí vlastní ortogonální dekompozice (POD). Článek je zaměřen na popis osověsymetrického proudění v sací troubě pro řadu provozních bodů pomocí POD. Vlastní tvary proudění jsou sestaveny ze "snímků" získaných z CFD simulace. Výsledný redukovaný model popisuje chování stacionárního osověsymetrického proudění pro celý provozní rozsah turbíny. ROM umožňuje interepolaci mezi provozními body a rekonstrukci rychlostních nebo tlakových polí pro vybraný provozní bod. Praktický příklad ilustruje použití ROM a ukazuje, že ROM funguje velmi dobře pokud nejde o interpolaci v blízkosti provozního bodu zahrnujícícho vortex breakdown (tj. vznik vírového copu). V tom případě je nutné databázi pro tvorbu POD zpřesnit přidáním dodatečných vstupních dat. Výsledný ROM lze také využít např. jako inicializační data pro CFD výpočty.
  • JANČULA, D.; MIKULA, P.; MARŠÁLEK, B.; RUDOLF, P.; POCHYLÝ, F.:
    Selective method for cyanobacterial bloom removal: hydraulic jet cavitation experience,
    AQUACULTURE INTERNATIONAL, Vol.22, (2014), No.2, pp.509-521, ISSN 0967-6120, Springer Science+Business Media Dordrecht
    článek v časopise

    Cílem výzkumu bylo stanovit vhodnost hydrodynamické kavitace jako metody pro potlačení sinic. Vliv kavitace byl studován na laboratorním kmenu sinic Microcystis aeruginosa a na zelených řasách Chlorella kessleri (necílový organismus) a na skutečných sinicích Microcystis sp. jako dominantním druhu. Výsledky výzkumu ukazují, že kavitace je schopna dezintegrovat plynové měchýřky sinic a byla dosažena téměř 99% účinnost odstranění sinic. Kavitace přitom nezpůsobila poškození membrány a metabolické aktivity sinic. Z tohoto pohledu kavitace nezpůsobuje únik cyanotoxinů do vody. Také nebyly poškozeny buňky zelených řas, které jsou přirozenými soupeři sinic ve vodním prostředí.
  • RUDOLF, P.; HUDEC, M.; GRÍGER, M.; ŠTEFAN, D.:
    Characterization of the cavitating flow in converging-diverging nozzle based on experimental investigations,
    EPJ Web of Conferences, pp.1-6, ISBN 978-80-260-5375-0, (2014), epj.org
    článek ve sborníku
    akce: Experimental fluid mechanics 2013, Kutná Hora, 19.11.2013-22.11.2013

    Článek popisuje jevy související s kavitací v konvergentně-divergentní trysce (Venturiho dýze). Pro výzkum byl použit uzavřený okruh s možností řízení úrovně statického tlaku. Pro rozsah kavitačních čísel sigma byly změřeny hodnoty ztrátového součinitele a zjištěn úplný "statický" popis trysky. Následná vizualizace vysokorychlostní kamerou umožnila přiřazení jednotlivých oblastí vývoje ztrátového součinitele ke konkrétnímu typu kavitujícího proudění: částečné kavitaci, plně vyvinuté kavitaci, superkavitaci.
  • RUDOLF, P.; ŠTEFAN, D.:
    Decomposition of the swirling flow field downstream of Francis turbine runner,
    IOP Conference Series-Earth and Environmental Science, pp.1-8, (2012), IOP Publishing Ltd.
    článek ve sborníku
    akce: 26th IAHR Symposium on Hydraulic Machinery and Systems, Beijing, 19.08.2012-23.08.2012

    Článek prezentuje aplikaci vlastní ortogonální dekompozice (POD) na vírové proudění v sací troubě Francisovy turbíny pro dva provozní body. POD umožňuje identifikovat vlastní tvary tlaku a rychlosti a seřadit je dle jejich důležitosti pro výsledný obraz proudění. POD poskytuje významou doplňující informaci k běžným výpočtům v časové doméně.
  • ŠTEFAN, D.; RUDOLF, P.; SKOTÁK, A.; MOTYČÁK, L.:
    Energy transformation and flow topology in an elbow draft tube,
    Applied andComputational Mechanics, Vol.6, (2012), No.1, pp.93-106, ISSN 1802-680X, University of West Bohemia
    článek v časopise

    Článek se zabývá výpočtovou studií energetické přeměny ve dvou geometrických konfiguracích kolenových sacích trub pro Kaplanovu turbínu. Koeficient regenerace tlaku, hydraulická účinnost a ztrátový součinitel jsou vyhodnoceny pro sérii průtoků a vírových čísel korespondujících s provozním režimem turbíny. Tyto integrální charakteristiky jsou dále porovnány s vlastnostmi lokálního proudového pole, které jsou znázorněny pomocí topologie čar povrchových proudnic. Hlavním cílem je poukázat na příčiny náhlého poklesu účinnosti kolenové sací trouby.