|
|
Určení termofyzikálních vlastností okují na oceli pro vysoké teploty
Ondruch, Tomáš ; Votavová, Helena (oponent) ; Pohanka, Michal (vedoucí práce)
Práce se zabývá termofyzikálními vlastnostmi vrstvy okují na oceli a jejich určením pro vysoké teploty. Úvodní část shrnuje základní charakteristiky okují, dále se věnuje principům přenosu tepla s důrazem na vedení. V navazujícím textu je popsán současný stav výzkumu termofyzikálních vlastností okují. Následně se práce věnuje experimentálnímu měření termofyzikálních vlastností pomocí laserové zábleskové metody a popisu provedeného měření. V dalších kapitolách je představen konečněprvkový numerický model měřicího zařízení a je vysvětlena technika výpočtu termofyzikálních vlastností okují. Dosažené výsledky jsou srovnány s dostupnými daty a je provedena citlivostní analýza vybraných parametrů modelu.
|
|
|
Vývoj nových přístupů v odstraňování okují při kontinuální výrobě oceli s využitím vysokotlakého vodního paprsku
Votavová, Helena ; Hloch,, Sergej (oponent) ; Čecho, Ladislav (oponent) ; Pohanka, Michal (vedoucí práce)
Práce shrnuje základní a aktuální poznatky v oblasti odstraňování okují při kontinuální výrobě oceli za tepla s využitím vysokotlakého vodního paprsku a navrhuje další zefektivnění tohoto procesu v průmyslové výrobě. První část práce se zabývá vznikem, strukturou a fyzikálními vlastnostmi okují. Druhá část popisuje samotné principy odstraňování okují s využitím vysokotlakého vodního paprsku. Třetí část se věnuje popisu konkrétních typů experimentů, sloužících ke studiu vysokotlakého vodního paprsku. Čtvrtá část se věnuje popisu provedených experimentů a jejich vyhodnocení a představuje tak těžiště dizertační práce. Je rozdělena na šest sekcí, které samostatně řeší předem definované cíle dizertační práce. První sekce praktické části se zaměřuje na vývoj výšky a struktury okují u ocelí 54SiCr6 a HDT580X. Bylo prokázáno, že výška vytvářených okují roste s časem a teplotou oxidace. Zároveň byla ověřena vrstevnatá povaha vytvářených okují. Druhá sekce zkoumá vliv změny stabilizátoru trysky na fokusaci a rozložení impaktního tlaku trysky. Bylo prokázáno, že lze dosáhnout zvýšení průměrného maximálního tlaku trysky až o 11 %, v závislosti na typu trysky a délce stabilizátoru. Třetí sekce se zabývá analýzou stínografických fotografií struktur vodních paprsků u odkujovacích trysek. V rámci dizertační práce byl vyvinut skript pro analýzu těchto fotografií pomocí adaptivního prahování. Zjištěné poznatky jsou korelovány pomocí regresní analýzy s průměrným součinitelem přestupu tepla. U většiny navržených standardních konfigurací trysek dochází ve výšce válcovaného povrchu k rozpadu vodního proudu na drobné kapky. Čtvrtá sekce se věnuje oblasti překryvu vodních paprsků, především pak oblasti tzv. washoutu, kde je impaktní tlak jedné trysky redukován proudem trysky druhé. Je zkoumán vliv změny tlaku a vzájemného přesazení odkujovacích trysek. Analýza prokázala, že změna tlaku nemá statisticky vliv na procentuální redukci impaktního tlaku v oblasti washoutu. Bylo prokázáno, že pokud je oblast washoutu široká, může docházet ke snížení efektivity odstraňování okují v této oblasti. Pátá sekce navazuje na sekci předchozí a zaměřuje se přímo na oblasti překryvu vodních paprsků. Je zkoumán vliv změny natočení a rozteče páru odkujovacích trysek. Experimenty ukázaly, že malé změny rozteče trysek nemají významný vliv na impaktní tlak a součinitel přestupu tepla. Vliv natočení trysek naopak představoval významný faktor pro efektivitu a homogenitu odkujení povrchu. Poslední sekce se zabývá vlivem rychlosti válcovací tratě na součinitel přestupu tepla při procesu odstraňování okují. S využitím regresního modelu bylo prokázáno, že s vyšší rychlostí válcování dochází ke snížení průměrného součinitele přestupu tepla. Závěr práce shrnuje konkrétní výsledky dizertační práce a jsou navrženy kroky, kterými lze v průmyslu zefektivnit proces odstraňování okují.
|
|
|
Vývoj inverzní sub-doménové metody pro výpočet okrajových podmínek vedení tepla
Hřibová, Veronika ; Klimeš, Lubomír (oponent) ; Pohanka, Michal (vedoucí práce)
V technické praxi je velmi důležité vyvíjet výpočetně efektivní a zároveň přesné a stabilní numerické metody pro řešení úloh přenosu tepla a hmoty. Tato práce se zaměřuje na inverzní úlohu vedení tepla, která je potřebná k výpočtům okrajových podmínek (teploty, tepelného toku nebo součinitele přenosu tepla). V dnešní době jsou k výpočtu inverzní úlohy používané sekvenční metoda a metoda pro výpočet celé domény. V této diplomové práci je vyvinut nový přístup k inverzní úloze, tzv. sub-doménová metoda, ve které dochází k vyzdvižení výhod a naopak potlačení nevýhod obou známých metod. Součástí práce je i testování všech zmíněných přístupů k inverzní úloze na vygenerovaných datech a datech z reálných experimentů. Dále je tato nová metoda porovnávána s oběma známými metodami, a to jak vzhledem k přesnosti výsledků, tak i vzhledem k výpočtové náročnosti.
|
|
|
Akcelerace numerického výpočtu vedení tepla v tuhých tělesech v inverzních úlohách
Ondruch, Tomáš ; Komínek, Jan (oponent) ; Pohanka, Michal (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá možnostmi urychlení numerických výpočtů, které jsou prováděny v rámci řešení úloh vedení tepla v tuhých tělesech. Práce shrnuje základní poznatky o principech přenosu tepla s důrazem na vedení. Dále se věnuje teorii metody kontrolních objemů, která umožňuje převést danou přímou úlohu vedení tepla do tvaru soustavy lineárních rovnic s řídkou maticí. Přehledově je popsána problematika inverzních úloh vedení tepla, v rámci kterých jsou výpočty přímých úloh intenzivně využívány. Jsou představeny vybrané numerické metody, které lze pro účely časově efektivního řešení přímých úloh vedení tepla využít. Vysvětleny jsou poznatky o implementaci výpočtů a jejich testování na modelové úloze dvourozměrného vedení tepla. Dosažené výsledky jsou porovnány a zhodnoceny z hlediska časové náročnosti testovaných přístupů.
|
|
|
Predikce vlivu povrchové vrstvy oxidů na intenzitu vodního chlazení
Haluza, Vít ; Hrabovský, Jozef (oponent) ; Pohanka, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá analýzou vlivu povrchové vrstvy oxidů na vedení tepla. Důraz je kladen především na numerické simulace. Kromě modelování vedení tepla pomocí diferenciálních rovnic je k predikci vlivu oxidů na chlazení použito také lineárních regresních modelů a umělých neuronových sítí. Výsledkem práce je stanovení podmínek, za kterých dojde ke zintenzivnění chlazení vlivem oxidických vrstev a porovnání jednotlivých metod predikce vlivu oxidů na chlazení.
|
|
|
Analýza informačního systému výrobní firmy a návrh změn
Pohanka, Michal ; Čermák,, Jindřich (oponent) ; Koch, Miloš (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na návrh změn informačního systému firmy PLASTIC BOX CZ, s.r.o., která sídlí v městě Brně. Diplomová práce je strukturována na teoretickou část a analytickou část. Teoretická část přináší teoretický náhled na informační systémy. V analytické části je provedeno několik analýz informačního systému firmy PLASTIC BOX CZ, s.r.o., na jejichž základě jsou navrženy změny informačního systému.
|
|
|
Výpočtová analýza namáhání povrchových vrstev pracovního válce při válcování za tepla
Luks, Tomáš ; Hajduk,, Daniel (oponent) ; Pohanka, Michal (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá analýzou teplotního a mechanického zatížení pracovních válců při válcování za tepla. Na začátku práce je obecně popsána problematika válcování se zaměřením na pracovní válce. Je zde je uveden teoretický rozbor zatížení válce a mechanizmy ovlivňující jeho životnost. Vlastní práce se zabývá vytvořením výpočtového modelu MKP v programu ANSYS. Vytvořený model je zatěžován různými schématy válcování a je sledována napjatost v povrchové vrstvě. Jako zatěžující okrajové podmínky jsou na model aplikovány hodnoty získané z měření na válcovací trati.
|
|
|
Vliv vrstvy oxidů na chlazení ocelových povrchů
Resl, Ondřej ; Pohanka, Michal (oponent) ; Chabičovský, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem vrstvy oxidů na sprchové chlazení ocelových povrchů. V rámci práce jsou vytvořeny ocelové vzorky s vrstvou oxidů a je charakterizována tloušťka, poréznost a drsnost této vrstvy. Pro různé režimy oxidace je stanoven průměrný součinitel tepelné vodivosti porézní vrstvy oxidů. Na vytvořených vzorcích je dále experimentálně zkoumán vliv vrstvy oxidů na součinitel přestupu tepla při sprchovém chlazení a pro vybraný experiment je provedena zjednodušená numerická simulace průběhu chlazení. Nechybí zde také teoretický úvod k dané problematice.
|
|
|
Návrh a pevnostní kontrola senzoru pro měření teplot a sil při válcování za tepla.
Nejedlý, Pavel ; Pohanka, Michal (oponent) ; Horský, Jaroslav (vedoucí práce)
V procesu válcování za tepla je povrch válce teplotně a silově namáhán. Pro určení životnosti válce nebo jejího zvýšení změnou režimu teplotního namáhání je potřeba znát teploty a síly, které na válec působí. K tomuto účelu mají sloužit senzory, které budou umístěné ve válci v blízkosti jeho povrchu. Cílem první části diplomové práce je odladit 2D výpočtový model (MKP) tak, aby průběhy teplot odpovídaly experimentálně získaným průběhům , které zaznamenal senzor teploty v reálném procesu válcování. Ve druhé části práce jsou aplikovány stejné teplotní okrajové podmínky na 3D model, na kterém se řeší pevnostní kontrola senzoru teploty. Třetí částí práce je návrh a pevnostní kontrola senzoru pro měření sil. Použité okrajové podmínky byly získány v Laboratoři přenosu tepla a proudění. K vytvoření modelu geometrie i numerickému výpočtu je použit výpočtový systém ANSYS 11. Diplomový projekt bude použit jako příspěvek pro řešení grantového projektu zahájeného v tomto roce, jehož partnerem je Laboratoř přenosu tepla a proudění.
|
|
|
Vliv zbytkové vody a dalších významných faktorů na intenzitu chlazení při tepelném zpracování oceli
Resl, Ondřej ; Macháčková,, Adéla (oponent) ; Hajduk, Daniel (oponent) ; Pohanka, Michal (vedoucí práce)
Na celém světe se každoročně vyrobí sta miliony tun surové oceli, která se dále zpracovává především válcováním za tepla. Aby koncové produkty dosahovaly požadovaných mechanických a fyzikálních vlastností, je nutné řídit proces chlazení během tepelného zpracování. Chlazení je ovlivněno mnoha faktory a optimální nastavení intenzity chlazení je tudíž velmi komplikované. Pro správné nastavení chlazení je zásadní znalost vlivu jednotlivých faktorů. Tato práce se zabývá studiem vlivu kvality povrchu (drsnost povrchu, přítomnost oxidů) na intenzitu chlazení a problematikou zbytkové vody. Pojmem zbytková voda se rozumí tenká vodní vrstva, která po ostřiku zůstává na ochlazovaném povrchu. V rámci práce je experimentálně zkoumán vliv drsnosti a přítomnosti oxidů na chlazení pohyblivých ocelových povrchů při použití různých typů ostřiků. K posouzení vlivu těchto parametrů je chlazení zkoumáno na třech typech povrchů (válcovaný, broušený, zoxidovaný) a výsledky jsou následně analyzovány. Experimentálně je také zkoumán vliv zbytkové vody na chlazení. I v tomto případě jsou použity různé typy ostřiků a povrchů.
|
host ::
RSS.