|
|
Monitoring and Simulation of ADS Experimental Target Behaviour, Heat Generation, and Neutron Leakage
Svoboda, Josef ; Kliman,, Ján (referee) ; Wagner,, Vladimír (referee) ; Katovský, Karel (advisor)
Urychlovačem řízené podkritické systémy (ADS) se schopností transmutovat dlouhodobě žijící radionuklidy mohou vyřešit problematiku použitého jaderného paliva z aktuálních jaderných reaktorů. Stejně tak i potenciální problém s nedostatkem dnes používaného paliva, U-235, jelikož jsou schopny energeticky využít U-238 nebo i hojný izotop thoria Th-232. Tato disertační práce se v rámci základního ADS výzkumu zabývá spalačními reakcemi a produkcí tepla různých experimentálních terčů. Experimentální měření bylo provedeno ve Spojeném ústavu jaderných výzkumů v Dubně v Ruské federaci. V rámci doktorského studia bylo v průběhu let 2015-2019 provedeno 13 experimentů. Během výzkumu byly na urychlovači Fázotron ozařovány různé terče protony s energií 660 MeV. Nejdříve spalační terč QUINTA složený z 512 kg přírodního uranu, následně pak experimentální terče z olova a uhlíku nebo terč složený z olověných cihel. Byl proveden také speciální experiment zaměřený na detailní výzkum dvou protony ozařovaných uranových válečků, z nichž je složen spalační terč QUINTA. Výzkum byl především zaměřen na monitorování uvolňovaného tepla ze zpomalovaných protonů, spalační reakce a štěpení, způsobeného neutrony produkovanými spalační reakcí. Dále se na uvolňování tepla podílely piony a fotony. Teplota byla experimentálně měřena pomocí přesných termočlánků se speciální kalibrací. Rozdíly teplot byly monitorovány jak na povrchu, tak uvnitř terčů. Další výzkum byl zaměřený na monitorování unikajících neutronů z terče porovnávací metodou mezi dvěma detektory. První obsahoval malé množství štěpného materiálu s teplotním čidlem. Druhý byl složený z neštěpného materiálu (W nebo Ta), avšak s podobnými materiálovými vlastnostmi se stejnými rozměry. Unik neutronů (resp. neutronový tok mimo experimentální terč) byl detekován uvolněnou energií ze štěpné reakce. Tato práce se zabývá přesným měřením změny teploty pomocí termočlánků, s využitím elekroniky od National Instrument a softwaru LabView pro sběr dat. Pro práci s daty, analýzu a vizualizaci dat byl použit skriptovací jazyk Python 3.7. (s využitím několika knihoven). Přenos částic by simulován pomocí MCNPX 2.7.0., a konečně simulace přenosu tepla a určení povrchové teploty simulovaného modelu bylo provedeno v programu ANSYS Fluent (pro jednodušší výpočty ANSYS Transient Thermal).
|
|
|
Methods of Space and Spectral Characterization of Light Sources used in Car Industries
Guzej, Michal ; Černý,, Pavel (referee) ; Samek, František (referee) ; Horský, Jaroslav (advisor)
Automotive headlamps work in very variable operating conditions during which the producer have to guarantee their primary function of seeing and being seen. During the development stage of the new headlamps the manufacturers want to eliminate defects which could led to malfunction in operation. The numerical simulations along with the test procedures are appropriate tools for detection of problematic areas. The most appropriate approach is designing of experiment with a view to the subsequent simple implementation of the measured data into numerical simulations software and carefully choosing a measuring method of the monitored physical quantities. The thesis deals with phenomenon of condensation in headlamps, which has a negative effect on the light distribution and their life expectancy. Due to this experimental defog methodology was developed based on evaporation of a specified amount of water into the headlamp and then condensation on the inside surface of the headlamp lens. Pictures are taken during the measurements and the fogged and defogged areas are automatically detected. The results from experiments are used to adjust and verify a numerical model. The next part is devoted to the thermal load of the headlamp components which are mostly heated by waste heat from light sources. This phenomena depends mainly on the type of source, emissivity and thermal conductivity. A methodology of temperature measurement, thermal conductivity measurement, non-stationary method for emissivity determination and spectral characterization of thermal source based on their thermal fluxes to the surroundings has been developed.
|
|
|
Thermoelectric device for measuring temperature
Melničuk, Petr ; Kandus, Bohumil (referee) ; Podaný, Kamil (advisor)
This thesis presents the application of thermocouples for measuring temperature. Thermocouples are a kind of contact thermometers, thus requiring direct contact with measured substance. Their advantages include great flexibility due to wide choice of material combinations, which makes it possible to achieve various operating temperature ranges, anywhere from -200 to 1800 . Improper choice of thermocouple may result in added systematic error or even render it unusable. Based on literary research, individual configurations, methods of measuring liquids, gases, and solids and their practical applications were presented. Lastly, an experiment was conducted, where three different type 'K' thermocouples were compared and deviations between their measurements were assessed.
|
|
| |
|
|
Monitoring and Simulation of ADS Experimental Target Behaviour, Heat Generation, and Neutron Leakage
Svoboda, Josef ; Kliman,, Ján (referee) ; Wagner,, Vladimír (referee) ; Katovský, Karel (advisor)
Urychlovačem řízené podkritické systémy (ADS) se schopností transmutovat dlouhodobě žijící radionuklidy mohou vyřešit problematiku použitého jaderného paliva z aktuálních jaderných reaktorů. Stejně tak i potenciální problém s nedostatkem dnes používaného paliva, U-235, jelikož jsou schopny energeticky využít U-238 nebo i hojný izotop thoria Th-232. Tato disertační práce se v rámci základního ADS výzkumu zabývá spalačními reakcemi a produkcí tepla různých experimentálních terčů. Experimentální měření bylo provedeno ve Spojeném ústavu jaderných výzkumů v Dubně v Ruské federaci. V rámci doktorského studia bylo v průběhu let 2015-2019 provedeno 13 experimentů. Během výzkumu byly na urychlovači Fázotron ozařovány různé terče protony s energií 660 MeV. Nejdříve spalační terč QUINTA složený z 512 kg přírodního uranu, následně pak experimentální terče z olova a uhlíku nebo terč složený z olověných cihel. Byl proveden také speciální experiment zaměřený na detailní výzkum dvou protony ozařovaných uranových válečků, z nichž je složen spalační terč QUINTA. Výzkum byl především zaměřen na monitorování uvolňovaného tepla ze zpomalovaných protonů, spalační reakce a štěpení, způsobeného neutrony produkovanými spalační reakcí. Dále se na uvolňování tepla podílely piony a fotony. Teplota byla experimentálně měřena pomocí přesných termočlánků se speciální kalibrací. Rozdíly teplot byly monitorovány jak na povrchu, tak uvnitř terčů. Další výzkum byl zaměřený na monitorování unikajících neutronů z terče porovnávací metodou mezi dvěma detektory. První obsahoval malé množství štěpného materiálu s teplotním čidlem. Druhý byl složený z neštěpného materiálu (W nebo Ta), avšak s podobnými materiálovými vlastnostmi se stejnými rozměry. Unik neutronů (resp. neutronový tok mimo experimentální terč) byl detekován uvolněnou energií ze štěpné reakce. Tato práce se zabývá přesným měřením změny teploty pomocí termočlánků, s využitím elekroniky od National Instrument a softwaru LabView pro sběr dat. Pro práci s daty, analýzu a vizualizaci dat byl použit skriptovací jazyk Python 3.7. (s využitím několika knihoven). Přenos částic by simulován pomocí MCNPX 2.7.0., a konečně simulace přenosu tepla a určení povrchové teploty simulovaného modelu bylo provedeno v programu ANSYS Fluent (pro jednodušší výpočty ANSYS Transient Thermal).
|
|
|
Thermoelectric device for measuring temperature
Melničuk, Petr ; Kandus, Bohumil (referee) ; Podaný, Kamil (advisor)
This thesis presents the application of thermocouples for measuring temperature. Thermocouples are a kind of contact thermometers, thus requiring direct contact with measured substance. Their advantages include great flexibility due to wide choice of material combinations, which makes it possible to achieve various operating temperature ranges, anywhere from -200 to 1800 . Improper choice of thermocouple may result in added systematic error or even render it unusable. Based on literary research, individual configurations, methods of measuring liquids, gases, and solids and their practical applications were presented. Lastly, an experiment was conducted, where three different type 'K' thermocouples were compared and deviations between their measurements were assessed.
|
|
| |
|
|
Methods of Space and Spectral Characterization of Light Sources used in Car Industries
Guzej, Michal ; Černý,, Pavel (referee) ; Samek, František (referee) ; Horský, Jaroslav (advisor)
Automotive headlamps work in very variable operating conditions during which the producer have to guarantee their primary function of seeing and being seen. During the development stage of the new headlamps the manufacturers want to eliminate defects which could led to malfunction in operation. The numerical simulations along with the test procedures are appropriate tools for detection of problematic areas. The most appropriate approach is designing of experiment with a view to the subsequent simple implementation of the measured data into numerical simulations software and carefully choosing a measuring method of the monitored physical quantities. The thesis deals with phenomenon of condensation in headlamps, which has a negative effect on the light distribution and their life expectancy. Due to this experimental defog methodology was developed based on evaporation of a specified amount of water into the headlamp and then condensation on the inside surface of the headlamp lens. Pictures are taken during the measurements and the fogged and defogged areas are automatically detected. The results from experiments are used to adjust and verify a numerical model. The next part is devoted to the thermal load of the headlamp components which are mostly heated by waste heat from light sources. This phenomena depends mainly on the type of source, emissivity and thermal conductivity. A methodology of temperature measurement, thermal conductivity measurement, non-stationary method for emissivity determination and spectral characterization of thermal source based on their thermal fluxes to the surroundings has been developed.
|
guest ::
