|
|
Srovnání pulsujícího proudění newtonské a ne-newtonské kapaliny v komplexní geometrii
Kohút, Jiří ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Jagoš, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá pulsujícím prouděním newtonské a ne-newtonské kapaliny. V teoretické části jsou uvedeny potřebné teoretické znalosti jak obecně k pulsujícímu proudění, tak k ne-newtonskému chování kapaliny. Dále se práce zaměřuje na numerické modelování pulsujícího proudění v přímé, ideálně tuhé trubici a v „patient-specific“ modelu lidské tepny, přesněji v karotidě. Jsou použity dvě metody: numerické řešení pomocí metody konečných objemů (MKO) a také analytické řešení pomocí Besselových funkcí (tzv. Womersley). Výsledky jsou validovány proti experimentálnímu měření metodou „particle image velocimetry“ (PIV). Shoda numerického řešení s experimentálními daty je vzhledem k nepřesnostem PIV velmi dobrá z obou pohledů - kvalitativně i kvantitativně. Numerické řešení dále srovnává vliv turbulence a ne-newtonské kapaliny vůči bázi (laminární, newtonská kapalina). Vyvinutá metodika je v závěru aplikována na „patient-specific“ model karotidy, zrekonstruovaný z CT snímků. Měření in vivo je v lidských tepnách velmi nákladné a často invazivní. Výstupy z měření jsou tak omezené, většinou pouze na tlak a průtok. Výpočtové modelování proudění (CFD) je neinvazivní a výstupy jsou přes celou doménu. Díky těmto výhodám CFD výrazně přispívá k pochopení vlivu hemodynamiky při tvorbě kardiovaskulárních onemocnění.
|
|
|
Prvky snižující tlak v potrubních systémech
Kohút, Jiří ; Kůrečka, Jan (oponent) ; Himr, Daniel (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce je poskytnout ucelený přehled řídících prvků v potrubních systémech. Kapalina při různých rychlostech proudění vykazuje odlišné chování a kvůli kontaktu kapaliny s potrubím dochází k tlakovým ztrátám. Prvky v potrubních systémech splňují různé požadavky, jako je řízení tlaku, řízení velikosti průtoku, hrazení a řízení směru průtoku. Práce se zabývá popsáním kategorií a principů funkce jednotlivých~prvků. Praktickou část tvoří laboratorní měření charakteristiky jednoho z prvků pro řízení tlaku, a to redukčního ventilu. Naměřená charakteristika je porovnána s charakteristikou od firmy Malgorani.
|
|
|
Konstrukce modelu lidské karotidy na základě elektrohydraulické analogie
Škrlová, Nikola ; Kohút, Jiří (oponent) ; Jagoš, Jiří (vedoucí práce)
Karotida je důležitá velká tepna dopravující krev do cerebrálního systému, který je zodpovědný za správnou funkci lidského těla. Matematické modely kardiovaskulárního systému byly navrženy pro pochopení onemocnění cév. Hlavním cílem této práce je vytvoření matematického modelu karotidy, pomocí elektrohydraulické analogie. 0D modelování kardiovaskulárního systému neboli model nejnižší úrovně zahrnuje dvouprvkový Windkessel model. Numerické modelování bylo vytvořeno v prostředí MATLAB. Pro řešitelnost bylo nutné získat počáteční parametry průtoku ve společné karotidě. Výsledné tlakové průběhy na společné karotidě bylo nezbytné přizpůsobit ideálnímu tlakovému rozsahu zdravého člověka. Stejný postup byl aplikovaný na průtok v interní karotidě. Poté proběhlo porovnání s reálnou naměřenou křivkou průtoku. Při ověřování zákona zachování hmotnosti průtoku byla zjištěna 6% procentuální odchylka. Chybovost mohla vzniknout zjednodušeným přístupem řídících rovnic a samotnou zaokrouhlovací chybou MATLABU. Toto průlomové spojení vědy a medicíny je přínosem především pro lékaře a pacienty, kteří se s onemocněním potýkají.
|
|
|
Srovnání pulsujícího proudění newtonské a ne-newtonské kapaliny v komplexní geometrii
Kohút, Jiří ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Jagoš, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá pulsujícím prouděním newtonské a ne-newtonské kapaliny. V teoretické části jsou uvedeny potřebné teoretické znalosti jak obecně k pulsujícímu proudění, tak k ne-newtonskému chování kapaliny. Dále se práce zaměřuje na numerické modelování pulsujícího proudění v přímé, ideálně tuhé trubici a v „patient-specific“ modelu lidské tepny, přesněji v karotidě. Jsou použity dvě metody: numerické řešení pomocí metody konečných objemů (MKO) a také analytické řešení pomocí Besselových funkcí (tzv. Womersley). Výsledky jsou validovány proti experimentálnímu měření metodou „particle image velocimetry“ (PIV). Shoda numerického řešení s experimentálními daty je vzhledem k nepřesnostem PIV velmi dobrá z obou pohledů - kvalitativně i kvantitativně. Numerické řešení dále srovnává vliv turbulence a ne-newtonské kapaliny vůči bázi (laminární, newtonská kapalina). Vyvinutá metodika je v závěru aplikována na „patient-specific“ model karotidy, zrekonstruovaný z CT snímků. Měření in vivo je v lidských tepnách velmi nákladné a často invazivní. Výstupy z měření jsou tak omezené, většinou pouze na tlak a průtok. Výpočtové modelování proudění (CFD) je neinvazivní a výstupy jsou přes celou doménu. Díky těmto výhodám CFD výrazně přispívá k pochopení vlivu hemodynamiky při tvorbě kardiovaskulárních onemocnění.
|
|
|
Prvky snižující tlak v potrubních systémech
Kohút, Jiří ; Kůrečka, Jan (oponent) ; Himr, Daniel (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce je poskytnout ucelený přehled řídících prvků v potrubních systémech. Kapalina při různých rychlostech proudění vykazuje odlišné chování a kvůli kontaktu kapaliny s potrubím dochází k tlakovým ztrátám. Prvky v potrubních systémech splňují různé požadavky, jako je řízení tlaku, řízení velikosti průtoku, hrazení a řízení směru průtoku. Práce se zabývá popsáním kategorií a principů funkce jednotlivých~prvků. Praktickou část tvoří laboratorní měření charakteristiky jednoho z prvků pro řízení tlaku, a to redukčního ventilu. Naměřená charakteristika je porovnána s charakteristikou od firmy Malgorani.
|
host ::
RSS.