|
|
Studium vlivu tepelného blízkého pole na kryogenní Rayleighovu-Bénardovu konvekci
Věžník, Tomáš ; Schmoranzer,, David (oponent) ; Urban, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vlivem tepelného záření v blízkém poli (near feld - NF) na (i) nástup Rayleighovy-Bénárdovy konvekce (RBC) a (ii) tepelným ovlivněním teplotních snímačů zářením v blízkém poli používaných pro studium RBC. V první části je uveden teoretický základ pro obě dvě zkoumané oblasti, RBC a NF. Jsou zde uvedeny způsoby zjišťování nástupu RBC, teplotní profly v RBC, základní vztahy pro přenos tepla zářením a popis použité aparatury pro měření přenosu tepla zářením. V praktické části je uveden postup měření a je prezentován získaný model pro popis závislosti koefcientu přenosu tepla zářením mezi dvěma měděnými povrchy. Následně jsou získaná data použita pro analýzu vlivu NF na nástup konvekce, je spočítán vliv na měření teplotních proflů kryogenními teplotními snímači a nakonec je provedeno srovnání celkového přeneseného tepla experimentální celou s přenosem tepla prostřednictvím NF přes teplotní mezní vrstvy vznikající v RBC. Cílem bylo zjistit, zda by vliv NF mohl vysvětlit rozporné výsledky kryogenních experimentů při určení nástupu konvekce v RBC (kritického Rac) na základě měření přenosu tepla v RBC a v efektivitě teplného přenosu za vysokých hodnot Ra čísla. Z vyhodnocení vyplývá, že efekt NF na studované jevy je zanedbatelně malý.
|
|
|
Návrh a ověření funkce nízkoteplotních částí stolku UHV SEM/SPM mikroskopu
Pola, Tomáš ; Vlček, Ivan (oponent) ; Urban, Pavel (vedoucí práce)
Práce se zabývá experimentálním ověřením navržených nízkoteplotních částí stolku UHV SEM/SPM mikroskopu, který pracuje za proměnných teplot 20 K až 700 K, a jejich optmalizací na základě výsledků měření. Je ověřena zejména funkčnost tepleně izolační podložky (InBallPad), vliv délky a kontaktování braidu na dosažitelnou minimální teplotu. Dále je prověřena kvalita zrealizovaného uchycení paletky se vzorkem na braidem chlazeném držáku vzorku pomocí dvou přítlačných pružin a vliv kontaktních odporů na dosažitelnou minimální teplotu. Práce též obsahuje výpočetní model pro odhad časů prochlazování a dosažitelné teploty. V závěru práce jsou navrženy experimenty, které by pomohly objasnit některé z pozorovaných neočekávaných jevů.
|
|
|
Návrh držáku vzorků s elektrickými kontakty pro UHV SEM/SPM
Krutil, Vojtěch ; Vlček, Ivan (oponent) ; Urban, Pavel (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem držáku vzorku s elektrickými kontakty pro UHV SEM/SMP mikroskop, který bude pracovat za nízkých teplot (20 K – 300 K). Nově navržený držák vzorku je vybaven deseti odpruženými kontakty pro elektrické spojení transportní paletky se vzorkem, která bude osazena teplotním snímačem a topným elementem. Dvě čtveřice kontaktů jsou vyhrazeny pro vzorek a teplotní snímač, zbývající dvojice pro topný element. Z provedené rešeršní studie komerčně dostupných držáků vzorků vyplývá, že držáky pro uvažované použití nejsou na trhu dostupné. Při nízkoteplotních testech nově navrženého držáku vzorků ve zkušební vakuové komoře s průtokovým systémem chlazení, byla dosažena mezní teplota držáku 24 K při teplotě okolí 300 K. Funkce kontaktů byla úspěšně ověřena měřením přechodového elektrického odporu na spoji pevné a odpružené části kontaktů. Dále byl proveden návrh úprav držáku vzorků pro použití za vysokých teplot (300 K – 700 K).
|
|
|
Kryogenní cela pro studium vodního ledu v mikroskopu ESEM
Krutil, Vojtěch ; Kubíček, Jaroslav (oponent) ; Urban, Pavel (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem kryogenní cely pro studium vodního ledu v environmentálním skenovacím elektronovém mikroskopu (ESEM). Cela umožňuje studium ledu v rozmezí teplot 80 K – 300 K v prostředí plynného dusíku o tlaku až 400 Pa. Cela je chlazena průtokovým systémem chlazení, kde se jako chladivo využívá kapalný nebo plynný dusík. Cela se skládá z dvouplášťové nádoby s vakuovou izolací, průtokového tepelného výměníku, jímky vzorku a chlazeného víka cely. Tepelný výměník byl navržen tak, aby byl schopen odvést tepelnou zátěž na úrovní 1 W. Výměník je vybaven elektrickým odporovým topením o výkonu cca 60 W, umožňujícím ohřev vzorku rychlostí až 100 K·min-1. Součástí návrhu je i LN2 průchodka umístěná na vratech vakuové komory mikroskopu, ke které jsou připojeny kapiláry tepelného výměníku pro přívod a odvod chladiva. Při experimentálním ověření kryogenní cely ve zkušební vakuové komoře s tlakem GN2 ~ 400 Pa byla dosažena mezní teplota jímky vzorku 77,5 K.
|
|
| |
|
|
Studie průběhu zakázky vybraným podnikem
Urban, Pavel ; Ing.Miloslav Krejbych (oponent) ; Jurová, Marie (vedoucí práce)
Hlavní téma této bakalářské práce je zpracování návrhu průběhu zakázky podnikem k maximální spokojenosti se zaměřením na dodací termíny, jakost a náklady. Konkrétně v podniku Cimbria HMD, s.r.o. Litomyšl, který se zabývá výrobou a servisem posklizňových strojů. V teoretické části se práce zabývá informacemi o projektovém řízení. Podle zjištěných nedostatků z analýzy současného stavu zakázky, se v práci věnuji na jejím zlepšení.
|
|
|
Helium Cryostat for Experimental Study of Natural Turbulent Convection
Urban, Pavel ; Jícha, Miroslav (oponent) ; Rotter, Miloš (oponent) ; Fedor,, Ján (oponent) ; Musilová, Věra (vedoucí práce)
The thesis focuses on the design of a helium cryostat with an experimental convection cell for the study of natural turbulent convection in the range of Rayleigh numbers Ra up to 1015 and Nusselt numbers Nu up to 104. Cryogenic 4He gas is used as a working fluid for experimental studies due to its advantageous properties that allow reaching very high Ra numbers. The cryostat design is based on the conception of low-loss NMR magnet cryostats. In the centre of the cryostat a cylindrical convection cell of 300 mm in diameter and 300 mm in height is placed. The cell is made of middle, top and bottom parts. These are jointed together by flanges sealed by indium wires. The middle part is exchangeable and allows the geometry of the cell to be modified. The cell is designed for measurements at pressures up to 250 kPa. The main advantage of this cryostat is the minimal influence of the cell design and materials on the studied convection.
|
|
| |
|
|
Návrh a ověření nízkoteplotní části UHV - STM mikroskopu
Voňka, Jakub ; Rotter, Miloš (oponent) ; Urban, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem a ověřením chladícího systému a nízkoteplotní části UHV - STM mikroskopu, který bude pracovat při proměnné teplotě vzorku v rozsahu 20K - 300K. Vzhledem k požadované proměnné teplotě je použito heliového průtokového systému chlazení s využitím studeného He (~ 5 K) jako chladiva. Jsou řešeny dvě varianty nízkoteplotní části mikroskopu, v první verzi je chlazen pouze nosič vzorků, v druhém verzi je chlazen celý STM mikroskop. Navržený chladící systém tvoří He průtokový kryostat, který umožňuje připojení k zásobníku kapalného He (LHe) prostřednictvím nízkoztrátového He přepouštěče. Kryostat sestává z přívodů He, tepelných výměníků a měděných svazků (tzv. "braidů") pro tepelnou vazbu nosiče vzorků/STM mikroskopu a tepelně izolačního štítu kolem stolku mikroskopu s tepelnými výměníky. V práci je popsán návrh a konstrukce průtokového kryostatu s prvotními testy v sestrojené vakuové komoře. Dále je zde detailní rozbor tepelných toků tepelně izolačními podpěrami založených na styku sférických ploch a analýza tepelných toků v nízkoteplotní části chlazeného STM mikroskopu. Téma bylo řešeno ve spolupráci s Ústavem přístrojové techniky AV ČR, v.v.i. v Brně.
|
|
|
Temperature profiles and temperature fluctuations in turbulent Rayleigh-Bénard convection
Drahotský, Jakub ; Mantia,, Marco La (oponent) ; Urban, Pavel (vedoucí práce)
This work describes experimental research directed at the study of vertical temperature profiles and fluctuations in the turbulent Rayleigh-Bénard convection. Experiments took place in Barrel of Ilmenau containing the cylindrical experimental cell with a diameter of 7.15 m and the height of 4.70 m (the aspect ratio = 1.5) filled with dry air. The temperature profiles and fluctuations were studied along the vertical axis of the cell between the top and bottom plates within the range of Rayleigh number (Ra) of 1E11 4E12. The temperature profiles were measured by a novel method using the optical fibre system Luna ODiSI-B which was purchased by the team in Ilmenau. The system permits to measure the temperature profile simultaneously along the whole optical fibre length with a spatial resolution of 5 mm.
|
host ::
RSS.