|
|
Experimentální výzkum transportu a depozice aerosolů v dýchacím traktu člověka
Lízal, František ; Janotková, Eva (oponent) ; Adamec, Vladimír (oponent) ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Vdechovaný aerosol má značný vliv na zdraví každého člověka. Pochopení mechanismů transportu a depozice aerosolu v lidských plicích je nutnou podmínkou jak pro lepší ochranu před toxickými účinky škodlivých částic, tak zejména pro efektivní použití inhalovaných terapeutických aerosolů. Smyslem této dizertační práce proto bylo získat nové poznatky v této oblasti na základě in vitro prováděných experimentů. Pro měření transportu aerosolu byla zvolena fázová Dopplerovská anemometrie, kterou byla měřena současně rychlost i velikost částic. Výsledky byly zpracovány metodami statistické a frekvenční analýzy. Depozice sférických aerosolových částic byla měřena pozitronovou emisní tomografií, fázově kontrastní mikroskopie kombinovaná s automatickou analýzou obrazů byla využita pro měření depozice vláknových částic. Všechny experimenty byly provedeny na fyzických modelech plic vytvořených na základě reálné geometrie. Výsledkem práce jsou poznatky o charakteristikách proudění, přechodu z laminárního do turbulentního režimu, vlivu režimu dýchání a velikosti částic na transport aerosolu a rozložení depozice aerosolu při různých režimech. Porovnáním depozice na realistickém a semirealistickém modelu s válcovými stěnami byl zjištěn zásadní vliv realistické ústní dutiny. Získané poznatky slouží nejen k rozšíření současných znalostí o chování aerosolu v plicích, ale mohou být použity i pro validaci numerických simulací.
|
|
|
Experimentální výzkum transportu a depozice aerosolů v dýchacím traktu člověka
Lízal, František ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Vdechovaný aerosol má značný vliv na zdraví každého člověka. Pochopení mechanismů transportu a depozice aerosolu v lidských plicích je nutnou podmínkou jak pro lepší ochranu před toxickými účinky škodlivých částic, tak zejména pro efektivní použití inhalovaných terapeutických aerosolů. Smyslem této dizertační práce proto bylo získat nové poznatky v této oblasti na základě in vitro prováděných experimentů. Pro měření transportu aerosolu byla zvolena fázová Dopplerovská anemometrie, kterou byla měřena současně rychlost i velikost částic. Výsledky byly zpracovány metodami statistické a frekvenční analýzy. Depozice sférických aerosolových částic byla měřena pozitronovou emisní tomografií, fázově kontrastní mikroskopie kombinovaná s automatickou analýzou obrazů byla využita pro měření depozice vláknových částic. Všechny experimenty byly provedeny na fyzických modelech plic vytvořených na základě reálné geometrie. Výsledkem práce jsou poznatky o charakteristikách proudění, přechodu z laminárního do turbulentního režimu, vlivu režimu dýchání a velikosti částic na transport aerosolu a rozložení depozice aerosolu při různých režimech. Porovnáním depozice na realistickém a semirealistickém modelu s válcovými stěnami byl zjištěn zásadní vliv realistické ústní dutiny. Získané poznatky slouží nejen k rozšíření současných znalostí o chování aerosolu v plicích, ale mohou být použity i pro validaci numerických simulací.
|
|
|
Svázání fyziologického modelu s modelem tepelného komfortu
Pokorný, Jan ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá vnitřním prostředím a tepelným komfortem v kabinách automobilů. V Dymole/Modelice byl vytvořen Model tepelné zátěže kabiny pro studium vlivů různých parametrů okolního prostředí na mikroklima uvnitř kabiny. Model byl validován na základě osmi experimentů v klimatické komoře i ve skutečných provozních podmínkách. Hlavním cílem práce bylo vytvořit model pro predikci tepelného komfortu v nehomogenním prostředí, který je použitelný i pro prostředí kabin automobilů. V Dymole/Modelice byl vytvořen Svázaný model tepelného komfortu, který umožňuje vyhodnotit celkový tepelný komfort na základě lokálních parametrů okolního prostředí a osobních faktorů člověka. Model byl validován na 16 různých scénářích převzatých z literatury. Navíc za pomoci programu Theseus-FE byly vytvořeny tři modelové případy reprezentující asymetrickou zátěž od slunečního záření v kabině automobilu. Predikce Svázaného modelu byla porovnána s Fialovým modelem a s výsledky experimentů. Svázaný model predikoval střední teplotu pokožky dostatečně přesně pro klidné aktivity v neutrálním a teplém prostředí. V chladném prostředí byly odchylky střední teploty pokožky od měření větší a predikovaná vnitřní teplota příliš závislá na teplotě okolí. Pro vyšší intenzity vykonávané činnosti byla predikovaná střední teplota pokožky příliš vysoká.
|
|
|
Svázání fyziologického modelu s modelem tepelného komfortu
Pokorný, Jan ; Masaryk, Michal (oponent) ; Kratochvíl, Zdeněk (oponent) ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá vnitřním prostředím a tepelným komfortem v kabinách automobilů. V Dymole/Modelice byl vytvořen Model tepelné zátěže kabiny pro studium vlivů různých parametrů okolního prostředí na mikroklima uvnitř kabiny. Model byl validován na základě osmi experimentů v klimatické komoře i ve skutečných provozních podmínkách. Hlavním cílem práce bylo vytvořit model pro predikci tepelného komfortu v nehomogenním prostředí, který je použitelný i pro prostředí kabin automobilů. V Dymole/Modelice byl vytvořen Svázaný model tepelného komfortu, který umožňuje vyhodnotit celkový tepelný komfort na základě lokálních parametrů okolního prostředí a osobních faktorů člověka. Model byl validován na 16 různých scénářích převzatých z literatury. Navíc za pomoci programu Theseus-FE byly vytvořeny tři modelové případy reprezentující asymetrickou zátěž od slunečního záření v kabině automobilu. Predikce Svázaného modelu byla porovnána s Fialovým modelem a s výsledky experimentů. Svázaný model predikoval střední teplotu pokožky dostatečně přesně pro klidné aktivity v neutrálním a teplém prostředí. V chladném prostředí byly odchylky střední teploty pokožky od měření větší a predikovaná vnitřní teplota příliš závislá na teplotě okolí. Pro vyšší intenzity vykonávané činnosti byla predikovaná střední teplota pokožky příliš vysoká.
|
|
|
Optimalizace mikroklimatu v kabinách malých dopravních letadel
Fišer, Jan ; Janotková, Eva (oponent) ; Masaryk, Michal (oponent) ; Patočka, Stanislav (oponent) ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá návrhem a optimalizací prostředí v kabinách malých dopravních letadel a to zejména z hlediska tepelné pohody prostředí a kvality větrání. Byly optimalizovány části distribučních systémů vzduchu a konstrukční opatření, která na základě rešerše problematiky a zkušeností autora mohou mít největší vliv na tepelnou pohodu a kvalitu větrání. Zvolené úpravy a jejich vliv na vnitřní mikroklima kabiny byly vyšetřovány pomocí CFD modelu, který byl nejprve validován pomocí výsledků získaných z měření proudových a teplotních polí v maketě kabiny malého dopravního letadla EV-55. Byly vyšetřovány: Optimalizace typu distribuce větracího vzduchu, Optimalizace geometrie distribučních vzduchovodů, Optimalizace tloušťky tepelné izolace a Optimalizace emisivity vnitřních povrchů. Tepelná pohoda byla posuzována na základě metodiky ekvivalentní teploty a diagramu komfortních zón vyvinutých H. O. Nilssonem. Pro posouzení kvality větrání byl použit koncept založený na simulaci indexu stáří vzduchu. Celkem bylo simulováno 50 modelových případů a na základě jejich výsledků byl jako optimální vyhodnocen systém Modifikovaného směšovacího větrání s geometrií vzduchovodů navrženou autorem práce. V kombinaci s vysokým zateplením stěn a vysokou emisivitou interiéru, pak tento systém větrání zajišťuje nejvyšší tepelný komfort a kvalitu větrání pro zkoumaný rozsah okolních a provozních podmínek.
|
|
|
Helium Cryostat for Experimental Study of Natural Turbulent Convection
Urban, Pavel ; Jícha, Miroslav (oponent) ; Rotter, Miloš (oponent) ; Fedor,, Ján (oponent) ; Musilová, Věra (vedoucí práce)
The thesis focuses on the design of a helium cryostat with an experimental convection cell for the study of natural turbulent convection in the range of Rayleigh numbers Ra up to 1015 and Nusselt numbers Nu up to 104. Cryogenic 4He gas is used as a working fluid for experimental studies due to its advantageous properties that allow reaching very high Ra numbers. The cryostat design is based on the conception of low-loss NMR magnet cryostats. In the centre of the cryostat a cylindrical convection cell of 300 mm in diameter and 300 mm in height is placed. The cell is made of middle, top and bottom parts. These are jointed together by flanges sealed by indium wires. The middle part is exchangeable and allows the geometry of the cell to be modified. The cell is designed for measurements at pressures up to 250 kPa. The main advantage of this cryostat is the minimal influence of the cell design and materials on the studied convection.
|
|
|
Vysoce účinný rekuperátor spalin
Hejčík, Jiří ; Lábaj,, Ján (oponent) ; Polanský, Jiří (oponent) ; Jegla, Zdeněk (oponent) ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Dizertační práce se zabývá problematikou návrhu a výroby vysoce účinného rekuperátoru spalin. V první části práce je proveden rozbor základních konstrukcí rekuperátorů spalin, který je doplněn o přehled materiálů, pouţívaných k výrobě moderních rekuperátorů. Pro potřeby Nízkoemisního turbínového zdroje (NETZ) jsou definovány poţadavky na rekuperátor, na jejichţ základě je zvoleno nejvhodnější uspořádání a proveden konstrukční návrh rekuperátoru podle dostupných literárních zdrojů. Termohydraulické parametry získané teplosměnné plochy jsou ověřeny pomocí počítačového modelování v komerčním CFD kódu Star-CD. Druhá část práce se věnuje výrobě rekuperátoru a experimentálnímu ověření vlastností provedeného návrhu rekuperátoru NETZ. V této části jsou popsány způsoby sestavení matrice rekuperátoru, vyuţitelné technologie spojování jednotlivých dílů a metodika experimentálního ověření vlastností rekuperátoru. Výsledky provedených měření jsou uvedeny včetně rozboru nejistot stanovení jednotlivých veličin. Získaná data jsou dále zpracována do podoby inţenýrských kritérií, jeţ jsou vyuţitelná při opětovném návrhu rekuperátoru spalin.
|
|
| |
|
| |
|
| |
host ::
RSS.