|
|
Reconstructed 3D Microstructure and Effective Diffusivity of a Zeolite-Polyimide Mixed Matrix Membrane
Čapek, P. ; Hejtmánek, Vladimír ; Fryčová, M. ; Sysel, P. ; Kočiřík, Milan ; Brabec, Libor ; Zikánová, Arlette ; Bernauer, B. ; Fíla, V.
In our work we focused on a two-phase system consisting of the polyimide matrix synthesized from the monomers 4,4’-(hexafluoroisopropylidene)diphtalic anhydride (6FDA) and 4,4’-oxydianiline (ODA), and silicalite-1 [3, 4]. Its microstructure on the scale capturing the morphology of silicalite particles was reproduced by means of stochastic reconstruction. Then, effective diffusivity of an arbitrary fluid in the reconstructed composite material was determined by exploiting random walk simulation. Resulting values were compared with the corresponding values obtained using two traditional correlations for conductivity of composite materials. Image processing and analysis as the first step of stochastic reconstruction was a bit inexact in terms of an estimation of the volume fractions of both phases.
|
|
|
Pokroky ve stochastické rekonstrukci mikrostruktury pórovitých látek metodou simulovaného ochlazování
Čapek, P. ; Hejtmánek, Vladimír ; Brabec, Libor ; Zikánová, Arlette ; Kočiřík, Milan
Z provedené analýzy replik třech pórovitých materiálů vyplynulo, že inovovaná metoda stochastické rekonstrukce pomocí simulovaného ochlazování poskytovala prostor pórů lépe propojený než obdobná metoda popisovaná v literatuře. Tím se možná podařilo překonat hlavní problém stochastické rekonstrukce s užitím simulovaného ochlazování, který spočívá ve špatné reprodukci propojenosti pórů. Rozdíly mezi replikami získanými oběma srovnávanými metodami stochastické rekonstrukce se zvětšovaly s klesající celkovou pórovitostí reálného materiálu. Pro důkladnější ověření inovované metody bude provedena rekonstrukce mikrostruktury materiálů s pórovitostí nižší než 0,2. Dále bude potřeba určit transportní vlastnosti replik a porovnat je s obdobnými vlastnostmi reálných materiálů.
|
|
| |
|
|
Analýza transportu plynů v makropórových látkách.
Čapek, P. ; Hejtmánek, Vladimír
Smyslem práce bylo jednak stanovit velikosti difúzního a permeačního toku ve válcové kapiláře známých rozměrů za definovaných okrajových podmínek a jednak určit efektivní difuzivity plynů ve vybrané makropórovité látce. Znalost difúzního a permeačního toku v kapiláře pomohla formulovat požadavky na aparaturu a odhadnout experimentální chybu efektivní difuzivity. Rozměry kapiláry byly dedukovány z rozdělení objemu pórů podle jejich poloměru, které bylo pro danou látku určeno rtuťovou pórometrií. Vztah mezi hustotou molárního toku a gradientem molárních koncentrací byl popsán modelem průměrného transportního póru. Z analýzy transportu hmoty v kapiláře vyplynulo, že diferenciální tlakoměr musí indikovat rozdíly tlaku větší než 6 Pa. Experimenty byly provedeny s dvojicemi plynů, které zahrnovaly vodík, helium, dusík a argon, tak, aby diferenciální tlakoměr ukazoval nulový rozdíl. Získané hustoty molárních toků byly konfrontovány s Grahamovým zákonem. Bylo konstatováno, že odchylky jsou přijatelné.
|
|
| |
|
|
Obrazová analýza řezů pórovitého materiálu
Hejtmánek, Vladimír ; Čapek, P.
Byly porovnávány dvě metody obrazové analýzy řezů pórovitého materiálu. Za tím účelem bylo použito lineární filtrace řezů rekurzivním Gausovým filtrem. Byl nalezen práh pro rozdělení plochy řezu na pevnou a pórovitou fázi. Z řezů byly segmentací odstraněny malé shluky pixelů v pevné i pórovité fázi. Lineární filtrace redukuje velikost specifického povrchu vyhlazováním stěn pórů a ponechává malé shluky v obraze. Segmentace malých shluků z obrazu zachovává hrubost stěn pórů.
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
host ::
RSS.