|
|
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.
|
|
|
Vizualizace proudění kryogenního helia metodou laserově indukované fluorescence
Drahotský, Jakub ; Šiler, Martin (oponent) ; Urban, Pavel (vedoucí práce)
Práce vyhodnocuje použitelnost metody laserově indukované fluorescence (LIF) pro zobrazení proudění kryogenního helia při experimentálním studiu Rayleighovy-Bénardovy konvekce, které probíhá v Ústavu přístrojové techniky (ÚPT) v Brně v laboratořích Skupiny kryogeniky a supravodivosti. Jako trasovací částice jsou uvažovány metastabilní molekuly He2*, které jsou vytvořeny ionizací helia pulzem femtosekundového laseru a následně excitovány lasery vhodných vlnových délek pro vyvolání fluorescence. Na základě provedené rešeršní studie jsem vyhodnotil použitelnost současné laserové techniky v ÚPT za nedostatečnou. Závěr práce obsahuje soupis laserové techniky a dalších přístrojů, které jsou nezbytné pro adaptaci metody LIF v experimentech v ÚPT.
|
|
|
Profesionálně podmíněné syndromy z přetížení horních končetin
Matějková, Martina ; Gilbertová, Sylva (vedoucí práce) ; Urban, Pavel (oponent)
V této práci jsem se zaměřila na syndrom RSI a jeho různé formy, neboťse v současné dobějedná o velice časté onemocnění. Přesto se mnohdy nevěnuje zejména akutním formám taková pozornost, jakou si zaslouží. Pokud dojde k rozvoji tohoto onemocnění do některé z konkrétních forem, je léčba často zdlouhavá a pro pacienta frustrující. Každé nemoci je lépe předcházet a u syndromu RSI platí toto více nežvrchovatou měrou. I proto je hlavní náplní teoretické části této práce prevence.V praktické části srovnávám dvěodlišná pracoviště, která spojuje práce ve více či méněvnucené poloze těla doprovázená opakovanými pohyby horních končetin. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Návrh dusíkové Dewarovy nádoby pro elektronové mikroskopy
Brauner, Tomáš ; Voňka,, Jakub (oponent) ; Urban, Pavel (vedoucí práce)
Pro pozorování biologických preparátů v elektronových mikroskopech ve stavu blízkém jejich přirozené podobě je nutné vzorek zchladit na kryogenní teploty, nejčastěji s využitím kapalného dusíku (LN2). Za tímto účelem byla navržena LN2 Dewarova nádoba s chlazeným palcem, která bude sloužit pro chlazení držáku vzorků a antikontaminačního štítu skenovacího elektronového mikroskopu (SEM) kombinovaného se zdrojem fokusovaného iontového svazku (FIB). Parametry navržené LN2 Dewarovy nádoby byly ověřeny měřením na zhotoveném funkčním vzorku. Při odhadované maximální tepelné zátěži 2 W na konci chlazeného palce byla dosažena teplota jeho konce 90,8 K. Odpovídající doba výdrže náplně LN2 o objemu 0,91 l je přibližně 11 h. Experimentálně získané hodnoty jsou ve shodě s hodnotami získanými na základě provedených teoretických výpočtů. Navržená LN2 Dewarova nádoba s chlazeným palcem s rezervou splňuje parametry specifikované v zadání této práce.
|
|
| |
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Nestability v proudění supratekutého hélia vyvolaného torzními oscilátory
Skokánková, Tamara ; Schmoranzer, David (vedoucí práce) ; Urban, Pavel (oponent)
Tato práce se věnuje studiu proudění supratekutého helia vyvolaného torzními oscilátory. První část zkoumá chování proudění okolo torzně oscilujícího disku zavěšeného na tenkém wolframovém vlákně (rozvoj experimentu A. C. Hollise Halletta z roku 1952). Bylo provedeno měření pohybu torzně oscilujícího disku v supratekutém heliu při teplotách v rozmezí 1,265 K - 2,157 K za tlaku nasycených par. Byly naměřeny časové průběhy úhlové výchylky disku a určeny kritické parametry stability turbulentního proudění. V laminárním proudění bylo ověřeno škálování odporových sil s bezrozměrným Donnellyho číslem. Na základě těchto měření a porovnání s původním experimentem byl navržen scénář zániku turbulence v proudění vyvolaného torzně oscilujícím diskem. Druhá část se věnuje vývoji a konstrukci podobného experimentu do oblasti mK teplot. Byl navržen nový typ oscilátoru, tzv. pillbox, a provedena testovací a základní měření pro tuto konfiguraci za pokojové teploty i za mK teplot.
|
|
|
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).
|
|
|
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.