|
|
Vliv konstrukčních parametrů návrhu procesního hořáku na stabilitu a parametry spalovaní
Skryja, Pavel ; Jegla, Zdeněk (oponent) ; Odstrčil, Miloslav (oponent) ; Stehlík, Petr (vedoucí práce)
Předložená práce řeší vliv konstrukčních uspořádání na parametry spalování a na stabilitu hoření. Pozornost je věnována známým i novým perspektivním metodám spalování. Důležitou částí práce je vlastní návrhový postup výpočtu injektorového hořáku a zkoušky hořáku s potlačenou tvorbou oxidů dusíku. Práce prezentuje návrh procesního injektorového hořáku s novým způsobem spalování pomocí vírového proudění. Hořák je tvořen dvoustupňovým přívodem spalovacího vzduchu. V prvním stupni je pomocí ejekčního účinku plynného paliva přisáván spalovací vzduch do prostoru směšovače. Druhý stupeň spalovacího vzduchu je přisáván ejekčním účinkem plyno-vzdušné směsi prvního stupně, kde vstřikovací tryska je vybavena vnitřním axiálním vířičem. Spalovací vzduch druhého stupně je do hořáku přiveden radiálním vířičem a do spalovacího prostoru následně axiálním vířičem. Účinky všech tří vířičů se sčítají. Další typ navrženého hořáku je hořák s difuzním plamenem. U tohoto hořáku byl modifikován jednostupňový přívod spalovacího vzduchu za dvoustupňový. Hořák byl testován pro různé nastavení axiálního vířiče a sekundárních trysek. Cílem bylo nalezení klíčových konstrukčních parametrů jak pro dobrou stabilitu plamene, tak pro nízkou tvorbu polutantů. V případě injektorových hořáků, na základě analýzy proudění, se podařilo vytvořit postup konstrukčního uspořádání, kde vírové číslo dosahuje hodnotu kolem 2,6. Pro difuzní hořáky, byly nalezeny konfigurace, které vyhovují jak požadavkům stability hoření, tak snížení emisí, např. ze 70 ppm NOx pro jednostupňové spalování na emise v hodnotě 30 ppm (vztaženo na suché spaliny při 3% O2) pro dvoustupňové spalování. Přínosem práce je aplikace poznatků z oblasti proudění a hoření při návrzích hořáků a dále návrhy nového uspořádání hořáků, které využívají produkty mikrovlnné pyrolýzy, zejména při zpracování biomasy pro energetické účely.
|
|
|
Metody pro určování charakteristických parametrů procesů spalování na bázi experimentů a modelování
Bělohradský, Petr ; Klemeš,, Jiří (oponent) ; Žitný, Rudolf (oponent) ; Stehlík, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá možnými metodami pro určování a modelování charakteristických parametrů při spalování plynných paliv. Pozornost je věnována tvorbě oxidů dusíku a přenosu tepla z horkých spalin do stěn spalovací komory. Důležitou částí práce je vlastní experimentální činnost, která je zaměřena na provedení zkoušek dvou hořáků s potlačenou tvorbou oxidů dusíku. Cílem experimentální činnosti je obdržet data potřebná pro další zpracování a modelování. Práce prezentuje dvě metody, které je možné využít při modelování charakteristických parametrů spalování. Konkrétně se jedná o metodu založenou na statistickém zpracování dat a metodu založenou na výpočtové dynamice tekutin (Computational Fluid Dynamics, CFD). Na dvou vybraných zařízení (hořák s dvoustupňovým přívodem paliva, hořák s dvoustupňovým přívodem spalovacího vzduchu) jsou aplikovány tyto výpočtové přístupy za účelem prozkoumání konkrétních parametrů. První uvedený přístup zahrnuje podrobné plánování zkoušky hořáku před jejím vlastním provedením (stanovení cíle zkoušky, výběr vstupních faktorů, měřené veličiny a plánu experimentu) a následné statistické zpracování experimentálních dat. Naproti tomu druhý přístup založený na metodách CFD nabízí simulace jako alternativu k tradičním experimentálním metodám. Simulace spalování zahrnuje vytvoření výpočtové sítě modelu spalovacího zařízení, nastavení okrajových podmínek modelu, nastavení modelu proudění, modelu přenosu tepla a modelu chemické kinetiky. Výsledky simulací jsou porovnány s experimentálně získanými daty.
|
|
|
Efektivní využití komunálních odpadů v energetice
Ferdan, Tomáš ; Bébar, Ladislav (oponent) ; Ucekaj, Vladimír (oponent) ; Stehlík, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá efektivním využitím odpadů v energetice se zaměřením na směsný komunální odpad. Efektivita je v práci hodnocena jak z pohledu ekonomického, tak z pohledu ekologického. V úvodní části této práce je poukázáno na současnou situaci a legislativní rámec v oblasti odpadového hospodářství a energetiky Evropské unie. Následně je představen optimalizační nástroj NERUDA, jenž byl vytvořen na pracovišti autora. NERUDA je složen ze základních modulů, na jejichž vytvoření se podílel autor dizertační práce. Práce má dvě stěžejní části, které popisují dva vstupní moduly pro následné výpočty softwarovým systémem NERUDA. První se zabývá technicko-ekonomickým modelem zařízení pro energetické využití odpadu, který je nazván Flexi model. Jeho hlavním výstupem je závislost ceny za zpracování odpadu na zpracovatelské kapacitě. Druhá část je věnována implementaci nového modulu do systému NERUDA. Tento modul se zabývá ekologickým kritériem pro hodnocení efektivity využití odpadu v odpadovém hospodářství potažmo energetice.
|
|
|
Testovací nástroj pro platformu FITkit3
Stehlík, Petr ; Strnadel, Josef (oponent) ; Bidlo, Michal (vedoucí práce)
Tato práce řeší problém testování určité množiny modulů mikrokontroléru ARM Kinetis Cortex-M4 (MK60DN512ZVMD10) na výukové platformě FITkit3 (známé také jako Minerva). Konkrétně se zabývá návrhem testovacího firmwaru v jazyce C pro automatizované testování, návrhem hardwarového modulu pro testování vstupně/výstupních rozhraní platformy s využitím integrovaného obvodu MCP23S17 a návrhem obslužného softwaru s textovým uživatelským rozhraním ve skriptovacím jazyce Python3 pro ovládání testování z PC. Vybranou testovací množinou modulů jsou časovače periodického přerušení (PIT), časovač s nízkou spotřebou (LPTMR) a hodiny reálného času (RTC), dále moduly pro sériový přenos dat skrze UART a SPI rozhraní, reproduktor a GPIO porty. Vytvořené řešení poskytuje komplexní nástroj pro analýzu funkčnosti často využívaných modulů při programování na platformě FITkit3, který samotný proces analýzy téměř celý automatizuje. Hlavním přínosem této práce je zejména usnadnění testování a rychlé odhalení chyb na velkém počtu výukových kitů.
|
|
| |
|
|
Termické zpracování odpadů jako klíčový prvek efektivních systémů odpadového hospodářství
Putna, Ondřej ; Klemeš, Jiří (oponent) ; Ucekaj, Vladimír (oponent) ; Stehlík, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná dizertační práce je zaměřena na problematiku energetického využití odpadů. Svým zaměřením přispívá do optimalizačních modelů dlouhodobě vyvíjených na pracovišti autora, které slouží pro simulaci toků v odpadovém hospodářství a k hledání optimální strategie nakládání s odpady. Hlavním cílem je posouzení potenciálu uplatnění tepla vyrobeného v jednotkách energetického využití odpadů jakožto klíčového faktoru pro ekonomiku těchto zařízení. Práce tedy představuje aktivitu na pomezí oborů odpadové hospodářství a teplárenství. V rámci jejího zpracování byly postupně vytvořeny dílčí matematické modely, pro jejichž vznik bylo nutné shromáždit vstupní data, zejména v souvislosti se sítěmi centrálního zásobování teplem. Tyto modely byly následně využity v komplexním optimalizačním modelu popisujícím integraci zařízení energetického využití odpadů s dalšími tepelnými zdroji. Zároveň bylo přihlédnuto k environmentálním souvislostem.
|
|
|
Diagnostika stavebních konstrukcí při hodnocení poruch a vad
Stehlík, Petr ; Kocáb, Dalibor (oponent) ; Schmid, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá způsoby měření poruch a vad v rámci stavebně technického průzkumu a jejich hodnocením. Součástí práce je rozbor právní problematiky stavebně technických průzkumů a rozbor zásad při jeho provádění. V praktické části je řešen průzkum RD v ulici Černopolní, který byl postižen trhlinami ve zdivu. Byl proveden sběr dat, jejich zpracování a rozbor možných příčin vzniku těchto poruch.
|
|
|
Komplexní modely svozu odpadů
Nevrlý, Vlastimír ; Šenkeřík, Roman (oponent) ; Procházka,, Vít (oponent) ; Stehlík, Petr (vedoucí práce)
Předmětem dizertační práce je řešení logistických systémů v kontextu odpadového hospodářství. Práce začíná rozsáhlou rešerší v oblasti modelování různých situací z dopravního řetězce odpadu. Jsou zde představeny různé typy praktických úloh z oblasti operačního výzkumu aplikovatelné v odpadovém hospodářství. Jejich možnosti rozšíření a modifikace jsou analyzovány pro využití u investorů, technických služeb či poskytovatelů svozových služeb. Podstatnou částí práce je identifikování klíčových parametrů v oblasti svozu odpadu na úrovni měst a mikroregionů. Na základě požadavků z praxe jsou definovány výzvy vztahující se k vylepšení rozhodovacích a plánovacích systémů. Na základě analýz bylo zjištěno, že dostupné techniky jsou pro praktické problémy nedostatečné. Pro oblast změn a návrhů svozových systémů (návrh a úprava tras, volba vozového parku, plán svozu apod.) chybí postupy, které by zahrnovaly celou škálu provozních podmínek a parametrů. Okrajové podmínky úlohy postihující reálné požadavky jsou značně variabilní. Práce představuje komplexní přístup, který je rozdělen do několika fází. Příprava a analýza vstupních dat se zaměřovala především na tvorbu dopravní infrastruktury, alokaci sběrných nádob a jejich párování na síť, které navíc redukuje velikost úlohy. Dále byl navržen postup pro dodržování pravidel silničního provozu pomocí penalizační funkce a implementován algoritmus pro definování imaginárních hran, které umožní rozlišovat frekvenci svozu na vybraných segmentech sítě. Pro redukci velikosti úlohy byl dále navržen algoritmus shlukování segmentů, který umožní výpočet svozu i pro rozsáhlejší oblasti. Vstupní parametry týkající se času obsluhy a naplněnosti sběrných nádob jsou rozpracovány do většího detailu, jelikož nejvíce ovlivňují výsledky úlohy. Podstatným přínosem je také algoritmus generující inicializační řešení z historických svozů. V rámci související publikační činnosti byla definována environmentální kritéria k vyhodnocení globálních a lokálních dopadů přepravy a zpracování odpadu. Výstupy práce slouží především k analýze svozových systémů, k podpoře rozmísťování sběrných nádob, plánování svozových tras, časových rozvrhů a dimenzování velikosti vozového parku. Navržené algoritmy byly testovány na několika případových studiích, které prokázaly širokou aplikovatelnost komplexního nástroje v oblasti logistiky odpadů. Přestože je práce zaměřena na modelování svozu komunálního odpadu, využitelnost implementovaných postupů je možná i v dalších oblastech odpadového hospodářství či jiných odvětvích.
|
|
|
Pokročilé modely logistiky v oblasti odpadového hospodářství
Gregor, Jiří ; Jegla, Zdeněk (oponent) ; Pospíšil,, Karel (oponent) ; Stehlík, Petr (vedoucí práce)
Smyslem a účelem předkládané disertační práce je připravit dopravní technicko-ekonomické modely, které budou schopny odhadnout dopravní cenu pro vybrané scénáře. Cílem je dokázat hodnotit komplexní dopravní řetězce v odpadovém hospodářství s využitím různého typu dopravy (silniční, železniční) a se zohledněním různého typu odpadu. Klíčové pro tvorbu technicko-ekonomických modelů je identifikace vstupních parametrů, které mají vliv na konečnou cenu dopravy. Současně je nutné korektně identifikovat zpracovatelská zařízení, která budou součástí komplexních dopravních řetězců. Celkové výstupy budou prezentovány ve formě případové studie.
|
|
|
Analysis of Operational Data and Detection od Anomalies during Supercomputer Job Execution
Stehlík, Petr ; Nikl, Vojtěch (oponent) ; Jaroš, Jiří (vedoucí práce)
Using the full potential of an HPC system can be difficult when such systems reach the exascale size. This problem is increased by the lack of monitoring tools tailored specifically for users of these systems. This thesis discusses the analysis and visualization of operational data gathered by Examon framework of a high-performance computing system. By applying various data mining techniques on the data, deep knowledge of data can be acquired. To fully utilize the acquired knowledge a tool with a soft-computing approach called Examon Web was made. This tool is able to detect anomalies and unwanted behaviour of submitted jobs on a monitored HPC system and inform the users about such behaviour via a simple to use web-based interface. It also makes available the operational data of the system in a visual, easy to use, manner using different views on the available data. Examon Web is an extension layer above the Examon framework which provides various fine-grain operational data of an HPC system. The resulting soft-computing tool is capable of classifying a job with 84 % success rate and currently, no similar tools are being developed. The Examon Web is developed using Angular for front-end and Python, accompanied by various libraries, for the back-end with the usage of IoT technologies for live data retrieval.
|
host ::
RSS.