|
|
Parametrická studie zařízení pro zpětné získávání tepla
Podola, David ; Volavý, Jaroslav (oponent) ; Fišer, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem vlivu změn provozních a geometrických parametrů regeneračního výměníku na účinnost decentrální větrací jednotky se zpětným získáváním tepla. Decentrální větrací jednotku lze využít při větrání zejména rodinných domů a menších administrativních budov. Výstupem práce je zjištění účinnosti konkrétního vyráběného modelu decentrální větrací jednotky a přehled o možnostech zvýšení účinnosti zpětného získávání tepla zkoumané jednotky.
|
|
|
Transport a depozice aerosolu v dýchacím traktu člověka
Elcner, Jakub ; Kratochvíl, Zdeněk (oponent) ; Volavý, Jaroslav (oponent) ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Jednou z možných cest léčby nemocí dýchacího ústrojí je použití léku ve formě aerosolu. Jedná se o neinvazivní a rychlý způsob jak dopravit lék do požadované části tracheobronchiálního stromu nebo do krevního oběhu. Ačkoliv se metoda dávkování léků pomocí inhalátorů a nebulizérů používá již delší dobu, stále se řeší otázka účinnosti této metody. Značná část takto dopravovaných léků se nedostane do svého zamýšleného cíle a deponuje v oblastech, kde jejich působení nevyžadujeme. Cílem této práce je pomoci k řešení otázky průchodnosti monodispersního, homogenního aerosolu obsahujícího částice mikronových velikostí skrze horní část dýchacích cest. Tato práce byla vypracována s využitím numerických simulací provedených metodou konečných objemů v programu na bázi výpočtové mechaniky kontinua. Turbulence byla modelována metodou Reynoldsova středování Navier – Stokesových rovnic s využitím dvourovnicového modelu k-omega SST. Výsledkem práce je analýza proudění během dvou zvolených dýchacích režimů s ohledem na stacionární i cyklický průběh proudění a jejich porovnání s experimenty na totožných geometriích. Dále byla provedena rešerše zjednodušených modelů plic a jejich geometrie použita při výpočtu distribuce vzduchu v modelu dýchacích cest. V závěru práce je pak proveden výpočet depozice aerosolu a proveden rozbor jeho výsledků.
|
|
|
Nestability spreje u trysek typu effervescent
Beinstein, Zbyněk ; Volavý, Jaroslav (oponent) ; Jedelský, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývala výzkumem effervescent trysek. Effervescent trysky patří do skupiny dvoufázových rozprašovacích trysek, které se často využívají ve spalovacích aplikacích. Právě ve spalovacích aplikacích má míra stability spreje významný vliv na účinnost spalování a množství vzniklých exhalací. Hlavním cílem práce bylo zhodnotit míru nestabilit spreje v závislosti na konstrukci trysky a jejím provozním režimu. Vliv konstrukce byl zkoumán v závislosti na průměru a délce směšovací komory, a dále pak na velikosti, počtu a rozmístění aeračních otvorů. Různými kombinacemi těchto konstrukčních parametrů vzniklo 17 specifických variant zkušebních vzorků trysky. Každá tato varianta byla proměřena ve třech provozních režimech, reprezentovaných určitým tlakem kapaliny na vstupu do trysky a hmotnostním poměrem průtoku plynu ke kapalině (GLR). Pro vyhodnocení míry nestabilit spreje byla požita metodika, která porovnává ideální rozdělení částic do mezičásticových časových tříd, definovaných pro ideální (stabilní) sprej, s experimentálně zjištěným rozdělením. Pro určení experimentálního rozdělení bylo využito měření spreje pomocí laserového systému P/DPA (Řase Doppler Particle Analyser). Výsledkem srovnání ideálního a experimentálního rozdělení byl parametr , který vyjadřuje míru nestabilit spreje pro konkrétní trysku a provozní režim. Pomocí zmíněného parametru bylo možno mezi sebou jednotlivé trysky porovnávat a určit přínos jednotlivých konstrukčních úprav. Z výsledků vyplynulo doporučení pro konstrukci trysky, vytvářející sprej s minimální mírou nestabilit spreje. Pro zkoumanou trysku a její jednotlivé konstrukční varianty byla zhotovena výkresová dokumentace.
|
|
|
Řešení turbulentního dvoufázového proudění metodou Large Eddy Simulation
Volavý, Jaroslav ; Fürst, Jiří (oponent) ; Vimmr, Jan (oponent) ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Disertační práce se věnuje problematice numerických simulací vícefázového proudění, zvláště pak predikci pohybu disperzní fáze (částic) unášené proudem. Pro popis pohybu systému tekutina-částice je použit Euler-Lagrangeův přístup. To znamená, že tekutina je považována za kontinuum a pro popis jejího pohybu je použit Eulerův přístup, zatímco částice jsou uvažovány jako hmotné body a jejich pohyb je popsán pomocí přístupu Lagrangeova. Pro vyřešení pohybu nosné fáze je použita moderní metoda Large Eddy Simulation. Byla provedena série simulací zpětného proudu za schodem s částicemi a byla sledována modulace turbulence částicemi. Koncentrace částic v~proudu je dostatečně vysoká, aby se projevil vliv částic na nosný proud. Turbulence na vstupu do domény je reprezentována pomocí vyvinutého schématu pro generaci turbulence na vstupu. Dále je v práci zkoumán vliv anizotropního rozkladu subgridní energie na pohyb částic.
|
|
|
Výzkum systémů pro zajištění kvality prostředí v kabině automobilu
Šíp, Jan ; Kavička, František (oponent) ; Volavý, Jaroslav (oponent) ; Lízal, František (vedoucí práce)
Udržováním kvality vnitřního prostředí, zejména tepelného komfortu a vnitřní kvality vzduchu v kabinách automobilů, předcházíme dopravním nehodám. Tepelný komfort může mít vliv na kognitivní funkce důležité zejména pro řidiče. Mezi ně patří koncentrace, pozornost či rychlost rozhodování. Je známo, že nesprávná teplota v kabině automobilu patří mezi nejčastější faktory způsobující dopravní nehody. Jedním z faktorů vnitřní kvality prostředí je vnitřní kvalita vzduchu. Ta je vlivem silničního provozu negativně ovlivněna výfukovými plyny a částicemi z otěru pneumatik, které se během větrání dostávají do prostoru kabiny. Tomu lze předejít využitím systému recirkulace a opětovné filtrace vzduchu, u kterého se nepřivádí venkovní vzduch, ale jedná se o uzavřený oběh. Nevýhodou systému recirkulace jsou vyšší koncentrace CO2, což může způsobovat nadměrnou únavu. Dizertační práce se zabývá vlivem různých systémů větrání na vnitřní kvalitu prostředí, tj. tepelný komfort a vnitřní kvalitu vzduchu. Dílčím faktorem tepelného komfortu je rychlost proudění vzduchu, která byla v rámci této práce zkoumaná v prostoru za vyústkou. Pro měření proudového pole za automobilovou vyústkou byla použita metoda termoanemometrie. Experimentální výsledky byly doplněny o CFD analýzu. Tepelný komfort v kabině automobilu byl stanoven pomocí CFD, a to pro tři různé systémy větrání (směšovací, podlahové a stropní). Kromě klasického uspořádání interiéru byl předmětem zájmu i flexibilní interiér, u kterého jsou přední sedadla otočeny proti směru jízdy. Kvalita vzduchu pro jednotlivé systémy větrání byla posuzovaná taktéž na základě CFD, konkrétně byl využit index stáří vzduchu. Výzkum proudového pole potvrdil platnost využití empirického vztahu dle Rajaratnama pro určení poklesu osové rychlosti na reálnou automobilovou vyústku. Dále byla ověřena přesnost metod modelování turbulence Reynolds-averaged Navier–Stokes a Large Eddy Simulation, a to na základě všech sledovaných kritérií (úhly směrování, pokles osové rychlosti, rychlostní profily a porovnání intenzity turbulence). Studie tepelného komfortu poukazují na vhodnost použití stropního systému větrání pro letní podmínky, naopak v zimních podmínkách lze doporučit přívod vzduchu podlahovými vyústkami. Z pohledu indexu stáří vzduchu je nejvhodnější stropní větrání pro zimní podmínky. V letních podmínkách jsou hodnoty indexu stáří vzduchu u jednotlivých konceptů větrání velice podobné pro oba typy interiéru.
|
|
|
Transport a depozice aerosolu v dýchacím traktu člověka
Elcner, Jakub ; Kratochvíl, Zdeněk (oponent) ; Volavý, Jaroslav (oponent) ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Jednou z možných cest léčby nemocí dýchacího ústrojí je použití léku ve formě aerosolu. Jedná se o neinvazivní a rychlý způsob jak dopravit lék do požadované části tracheobronchiálního stromu nebo do krevního oběhu. Ačkoliv se metoda dávkování léků pomocí inhalátorů a nebulizérů používá již delší dobu, stále se řeší otázka účinnosti této metody. Značná část takto dopravovaných léků se nedostane do svého zamýšleného cíle a deponuje v oblastech, kde jejich působení nevyžadujeme. Cílem této práce je pomoci k řešení otázky průchodnosti monodispersního, homogenního aerosolu obsahujícího částice mikronových velikostí skrze horní část dýchacích cest. Tato práce byla vypracována s využitím numerických simulací provedených metodou konečných objemů v programu na bázi výpočtové mechaniky kontinua. Turbulence byla modelována metodou Reynoldsova středování Navier – Stokesových rovnic s využitím dvourovnicového modelu k-omega SST. Výsledkem práce je analýza proudění během dvou zvolených dýchacích režimů s ohledem na stacionární i cyklický průběh proudění a jejich porovnání s experimenty na totožných geometriích. Dále byla provedena rešerše zjednodušených modelů plic a jejich geometrie použita při výpočtu distribuce vzduchu v modelu dýchacích cest. V závěru práce je pak proveden výpočet depozice aerosolu a proveden rozbor jeho výsledků.
|
|
|
Řešení turbulentního dvoufázového proudění metodou Large Eddy Simulation
Volavý, Jaroslav ; Fürst, Jiří (oponent) ; Vimmr, Jan (oponent) ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Disertační práce se věnuje problematice numerických simulací vícefázového proudění, zvláště pak predikci pohybu disperzní fáze (částic) unášené proudem. Pro popis pohybu systému tekutina-částice je použit Euler-Lagrangeův přístup. To znamená, že tekutina je považována za kontinuum a pro popis jejího pohybu je použit Eulerův přístup, zatímco částice jsou uvažovány jako hmotné body a jejich pohyb je popsán pomocí přístupu Lagrangeova. Pro vyřešení pohybu nosné fáze je použita moderní metoda Large Eddy Simulation. Byla provedena série simulací zpětného proudu za schodem s částicemi a byla sledována modulace turbulence částicemi. Koncentrace částic v~proudu je dostatečně vysoká, aby se projevil vliv částic na nosný proud. Turbulence na vstupu do domény je reprezentována pomocí vyvinutého schématu pro generaci turbulence na vstupu. Dále je v práci zkoumán vliv anizotropního rozkladu subgridní energie na pohyb částic.
|
|
|
Parametrická studie zařízení pro zpětné získávání tepla
Podola, David ; Volavý, Jaroslav (oponent) ; Fišer, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem vlivu změn provozních a geometrických parametrů regeneračního výměníku na účinnost decentrální větrací jednotky se zpětným získáváním tepla. Decentrální větrací jednotku lze využít při větrání zejména rodinných domů a menších administrativních budov. Výstupem práce je zjištění účinnosti konkrétního vyráběného modelu decentrální větrací jednotky a přehled o možnostech zvýšení účinnosti zpětného získávání tepla zkoumané jednotky.
|
|
|
Nestability spreje u trysek typu effervescent
Beinstein, Zbyněk ; Volavý, Jaroslav (oponent) ; Jedelský, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývala výzkumem effervescent trysek. Effervescent trysky patří do skupiny dvoufázových rozprašovacích trysek, které se často využívají ve spalovacích aplikacích. Právě ve spalovacích aplikacích má míra stability spreje významný vliv na účinnost spalování a množství vzniklých exhalací. Hlavním cílem práce bylo zhodnotit míru nestabilit spreje v závislosti na konstrukci trysky a jejím provozním režimu. Vliv konstrukce byl zkoumán v závislosti na průměru a délce směšovací komory, a dále pak na velikosti, počtu a rozmístění aeračních otvorů. Různými kombinacemi těchto konstrukčních parametrů vzniklo 17 specifických variant zkušebních vzorků trysky. Každá tato varianta byla proměřena ve třech provozních režimech, reprezentovaných určitým tlakem kapaliny na vstupu do trysky a hmotnostním poměrem průtoku plynu ke kapalině (GLR). Pro vyhodnocení míry nestabilit spreje byla požita metodika, která porovnává ideální rozdělení částic do mezičásticových časových tříd, definovaných pro ideální (stabilní) sprej, s experimentálně zjištěným rozdělením. Pro určení experimentálního rozdělení bylo využito měření spreje pomocí laserového systému P/DPA (Řase Doppler Particle Analyser). Výsledkem srovnání ideálního a experimentálního rozdělení byl parametr , který vyjadřuje míru nestabilit spreje pro konkrétní trysku a provozní režim. Pomocí zmíněného parametru bylo možno mezi sebou jednotlivé trysky porovnávat a určit přínos jednotlivých konstrukčních úprav. Z výsledků vyplynulo doporučení pro konstrukci trysky, vytvářející sprej s minimální mírou nestabilit spreje. Pro zkoumanou trysku a její jednotlivé konstrukční varianty byla zhotovena výkresová dokumentace.
|
host ::
RSS.