|
|
SMV-2023-42: Materiály pro termální management
Králík, Tomáš
Uvedený smluvní výzkum se zabýval tzv. solárními povlaky s velmi rozdílnou schopností absorbovat viditelné záření a vyzařovat tepelné záření. Studovali jsme speciální povlaky navržené pro kosmické prostředí s vysokou emisivitou v oboru tepelného záření a současní nízkou absorpcí záření pocházejícího ze slunce nebo odraženého od kosmických těles. Tento typ povlaku je určen pro pasivní termoregulaci částí aparatur pohybující se v kosmickém prostředí. Cílem bylo stanovit tzv. totální hemisférickou emisivitu každého ze vzorků při požadovaných teplotách. U těchto povlaků bylo cílem zadavatele také vyhodnotit vliv morfologie vzorku na výslednou emisi tepelného záření. Jmenovitě jsme testovali plochý a pyramidální strukturovaný povrch podkladového materiálu. Tento unikátní výzkum si vyžádal speciální úpravu dodaných vzorků, úpravu dedikované metody pro měření emisivit a absorptivit za kryogenních teplot a také nový postup kalibrace i vyhodnocení obdržených dat. Využili jsme dříve vyvinutý stínící prstenec obvodu vzorků k zakrytí obvodu strukturovaných vzorků, což zabránilo úniku části měřeného tepelného záření. Výsledky tohoto výzkumu budou využity při návrhu kosmické mise CO2M pro monitorování emisí CO2.
|
|
|
SMV-2023-41: Absorptivní povlaky pro kvantové počítače
Králík, Tomáš
Uvedený smluvní výzkum se zaměřoval na termální analýzu absorptivních vrstev vytvořených anodickou oxidací na hliníkové slitině, které jsou optimalizované pro využití při extrémně nízkých teplotách. Tyto specifické vrstvy byly koncipovány pro nízkoteplotní části kvantových počítačů, kde hrají klíčovou roli při eliminaci odrazu tepelného záření z teplejších oblastí kryostatu s počítačem do oblastí s ultra nízkou teplotou. Dalšími klíčovými požadavky na tyto absorptivní vrstvy je vysoká tepelná vodivost, nezbytná pro efektivní přenos tepla v rámci kvantového počítače, dobrá mechanická stability a extrémně nízké odplyňování, aby bylo zajištěno dlouhodobé funkční chování vrstev v náročných nízkoteplotních podmínkách. Cílem tohoto výzkumu bylo nejen ověřit totální hemisférickou emisivitu tří specifických typů povlaků v rozsahu teplot od 10 K do 300 K. Emisivita je v tomto případě vhodným ukazatelem tepelně absorptivní chování vrstvy. V tomto kontextu byla provedena systematická studie emisivity těchto vrstev v celém spektru teplotních podmínek relevantních pro kvantové počítače. Tato rozsáhlá analýza měla za cíl poskytnout zjistit vhodnosti těchto absorptivních vrstev pro aplikace v oblasti nízkoteplotních technologií, s důrazem na požadavky kvantových počítačů.
|
|
| |
|
|
SMV-2023-38: Testování povrchů pro kryogeniku
Frolec, Jiří
Zadavatel vyžadoval analýzu tepelně-radiačních charakteristik několika různých kovových materiálů, ze kterých byly nejprve ve spolupráci s ÚPT navrženy a vyrobeny speciální vzorky. Ty byly poté testovány ve speciální nízkoteplotní aparatuře. V rámci smluvního výzkumu pak došlo ke stanovení míry sálání tepelného záření, tzv. totální hemisférické emisivity, při teplotách od -268 °C až k pokojové teplotě. Vzájemným porovnáním výsledků může zadavatel určit optimální variantu pro zamýšlenou aplikaci, a to jak z hlediska samotného materiálu, tak i vzhledem k aplikované povrchové úpravě.
|
|
|
Přenos tepla zářením a jeho dopady v běžném životě
Kalus, Petr ; Zálešák, Martin (oponent) ; Klimeš, Lubomír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vlivem přenosu tepla zářením na život kolem nás. V rámci rešeršní části jsou shrnuty základní zákony a pojmy potřebné pro pochopení dané problematiky. Dále jsou popsány a analyzovány jevy z běžného života, ve kterých je radiace dominantní. Největší pozornost byla věnována slunečnímu záření a následně skleníkovému efektu spolu s jeho vlivem na globální oteplování. Součástí práce je také postup při výpočtu přenosu tepla zářením mezi dvěma povrchy, na jehož základě byl napsán skript v jazyce Python. Následně byla vytvořena samostatně spustitelná aplikace s vlastním grafickým rozhraním. Závěr práce se zaměřuje na popis procesu tvorby softwaru a ukázce zkušebních příkladů z termomechaniky.
|
|
|
SMV-2022-43: Absorptivita a emisivita materiálů pro využití v kosmu
Králík, Tomáš
Tento smluvní výzkum byl zaměřen na ověření tepelné radiačních vlastností emisivity povlaků a krycích fólií pro vesmírné sondy. Polovina experimentů byla zaměřena na tepelně regulační \npovlaky jejichž účelem pasivního udržování optimální teploty přístroje rovnováhu mezi tepelným vyzařováním a absorpcí viditelného záření. Některé fólie měli unikátní termochromní vlastnosti, kdy se jejich tepelně radiační vlastní prudce mění s jejich vlastní teplotou. Druhá část výzkumu byla zaměřena na vliv kontaminace čistého kovového povrchu prachem simulujícím měsíční regolit na absorpci tepelného záření. V rámci tohoto výzkumu bylo změřeno pět různě kontaminovaných povrchů. Tato unikátní data umožní zadavateli výzkumu lépe navrhovat \naparatury pro práci na povrchu Měsíce nebo jiných planet. Zadavatel výzkumu vybral a dodal vzorky materiálů ve formě fólií a povrstvených plechů, které museli být upraveny do podoby \nvzorku vhodného do aparatury provozované na ÚPT. Jako simulant měsíčního regolitu byl použit materiál s označením EAC-1A. Cílem projektu bylo vyhodnotit tzv. totální hemisférickou emisivitu nebo absorptivitu v rozsahu teplot od 20 K do 300 K.
|
|
|
SMV-2022-42: Emisivita povlaků pro misi ARIEL
Králík, Tomáš
Tento smluvní výzkum byl zaměřen na ověření termální emisivity materiálu plánovaných pro použití v optickém sytému infračerveného dalekohledu ARIEL umístěného na oběžné dráze kolem země. Objednatel vybral několik vzorek povlaku s vysokou absorpcí světla. Tepelně radiační vlastnosti tohoto povlaku ale nebyli dosud známy. Cílem projektu bylo vyhodnotit tzv. totální hemisférickou emisivitu v rozsahu teplot od 20 K do 300 K. Výsledky umožní objednateli modelovat rozložení teplot uvnitř optické trasy dalekohledu.
|
|
|
SMV-2022-09: Speciální vrstvy pro radiofrekvenční absorbér
Frolec, Jiří
V rámci připravované mise Evropské kosmické agentury, sondy JUICE, je úkolem Max Planck Institute for Solar System Research zjistit tepelně-radiační vlastnosti povlaků určených pro radiofrekvenční absorbér této sondy. V rámci smluvního výzkumu došlo k experimentálnímu ověření míry vyzařování tepelného záření, tzv. emisivity, u dvou různých povlaků, který tvořily povrch vyvinutých vzorků. Hlavním výstupem výzkumu jsou pak nízkoteplotní testy těchto vzorků provedené unikátní měřící aparaturou, chlazenou lázní kapalného hélia. Emisivita tepelného záření obou povrchů byla určena v teplotním rozmezí od 20 K do 300 K. V rámci projektu jsme také posoudili, kromě tepelně-radiačních vlastností, také mechanickou stabilita vzorku za nízké teploty. Všechna data byla předána zadavateli formou výzkumných zpráv.
|
|
|
SMV-2022-08: Metody měření tepelného záření
Frolec, Jiří
Výzkumná činnost byla zaměřena na experimentální metody určené k měření relativní míry materiálů vyzařovat či pohlcovat tepelné záření, tj. emisivity a absorptivit. Hlavním výstupem je rešerše dostupných metod, s důrazem na ty provozované za nízkých teplot. Cílem zadavatele je vybudovat vlastní pracoviště schopné provádět uvedený typ měření. Za tímto účelem bylo nejprve potřeba vytvořit přehled metod a posoudit, která z nich bude pro daný účel optimální. Požadovanou rešerši provedli vybraní členové Skupina kryogeniky a supravodivosti z ÚPT a to na základě dostupné literatury i teoretických a praktických zkušeností získaných během dvou dekád experimentů s vlastní kryogenní aparaturou pro měření tepelného záření v interakci s různými materiály.
|
|
|
SMV-2022-07: Kryogenní testy hliníkových fólií s nízkou emisí a absorpcí tepelného záření
Frolec, Jiří
Výzkum byl zaměřen na přenos tepla zářením, konkrétně interakci tepelného záření s několika různými druhy hliníkových fólií, využívaných především v tzv. mnohavrstvých izolacích (MLI). Z dodaného surového materiálu byly v ÚPT zhotoveny vzorky vhodné k testování, u kterých se poté dle požadavků zadavatele zkoumala teplotní závislost relativní míry tepelného vyzařování nebo pohlcování elektromagnetického záření na všech vlnových délkách a ve všech směrech. Experimentální ověření pak proběhlo ve speciální aparatuře chlazené lázní kapalného hélia pro teplotní interval od cca -253 °C až do pokojové teploty, což vyžadovalo zvolení vhodné konfigurace aparatury a ověření její kalibrace. Po samotných jednotlivých měřeních proběhlo zpracování obdržených dat, vyhodnocení teplotní stability fólií za nízkých teplot a porovnání jejich tepelně-radiačních vlastností s vlastní nízkoteplotní databází kryogenních měření. Cílem projektu je umožnit zadavateli vybrat z testovaných fólií optimální variantu pro zamýšlenou aplikaci, tj. pro použití v MLI.
|
host ::
RSS.