|
|
Thermodynamic modelling of hydrogen fuel cells
Nováček, Marek ; Pavelka, Michal (vedoucí práce) ; Němec, Tomáš (oponent)
V této bakalářské práci jsou zkoumány palivové články s membránou pro výměnu protonů. Na začátku jsou uvedeny myšlenky, na nichž stojí funkce těchto článků, a před- staveny některé možnosti využití. Posléze se zaměřujeme na popis dějů probíhajících uvnitř článku, a to v souladu se zákonitostmi termodynamiky a s materiálovými vztahy získanými experimentálně. Konkrétně nás zajímají toky vody a protonů skrze mem- bránu, kde působí termodynamické síly, a elektrochemické reakce na elektrodách, jež můžeme vystihnout Butler-Volmerovými rovnicemi. Na základě produkce entropie způ- sobené těmito ději v článku zkoumáme také jeho účinnost. Cílem výpočetní části této práce je navrhnout přibližný bodový model článku, který bychom následně porovnali s výsledky doktorské práce vedoucího této práce bakalářské. 1
|
|
|
Minerální asociace, alterační reakce a transportní model pro vznik greisenů blatenského granitového masivu v Krušných horách
Heřmanská, Matylda ; Dolejš, David (vedoucí práce) ; Štemprok, Miroslav (oponent)
Hydrotermální soustavy spjaté s intruzemi vysoce vyvinutých granitů jsou doprovázeny řadou alteračních a mineralizačních stylů, a představují významný zdroj ekonomických kovů. Tato diplomová práce se zaměřuje na popis a interpretaci geologické stavby, petrografického složení, texturního vývoje, alterační zonality a výpočet integrovaného průtoku fluid ve vysoce vyvinutých Li, F-bohatých granitech blatenského masivu v západních Krušných horách. Intruzive představuje složené těleso, které vytváří řada dílčích intruzivních jednotek, které byly vmístěny ve dvou fázích. Produkty první fáze představují řídce až středně porfyrické jemnozrnné nízkolithnoannitové granity, které jsou srovnatelné s okrajovými granity (G2) smrčinského batolitu nebo přechodnými granity typu Walfischkopf v západokrušnohorském plutonu. Intruzivní jednotky druhé fáze se postupně vyvíjejí od středně a hrubě zrnitých, místy seriálních vysokolithnoannitových a zinnwalditových granitů s topazem, místy s turmalínem směrem k vysoce vyvinutým, afyrickým jemnozrnným topaz- zinnwalditovým, resp. trilithionitovým granitům. Tato intruzivní sekvence přibližně odpovídá faciím EIB 2 až EIB 3 v západokrušnohorském plutonu, příp. typům G3 Waldstein a G4 ve smrčinském batolitu, přestože stupeň jejich geochemického vývoje v blatenském masívu je...
|
|
| |
|
|
Hydrodynamické a termální modelování reaktivního toku v okolí intruzí
Jandová, Tereza ; Dolejš, David (vedoucí práce) ; Bruthans, Jiří (oponent)
Intruze magmatu do zemské kůry, šíření tepla a vznik hydrotermálních systémů jsou důležité děje pro pochopení dynamiky krystalizace magmatických rezervoárů a vznik rudních ložisek. Předkládaná práce představuje matematický model pro termální vývoj a šíření fluid ve svrchní zemské kůře po vmístění plutonického tělesa. Model řeší soustavu parciálních diferenciálních rovnic metodou konečných diferencí pomocí softwaru SHEMAT. Výchozí situaci aproximuje stabilní litosférická geoterma získaná výpočtem s konstantním tepelným tokem na bázi a konstantní teplotou na povrchu. Po vmístění magmatického tělesa obdélníkového průřezu a počáteční teploty 800 řC na pozadí vypočítané geotermy pozorujeme vznik hřibovitého tvaru kontaktní aureoly, který je výsledkem splývání tepelného vlivu stabilní litosférické geotermy a kontaktní aureoly plutonu. V kontaktní aureole pozorujeme prudké zahřátí (čím blíž u intruze, tím prudší a větší), a pak pomalé chladnutí. Následující modely uvažují také tok fluidní fáze při pórozitě 0,5 % a permeabilitě 10-16 m2 , ale v přenosu tepla stále převažuje kondukce nad advekcí, a proto tok vodné fluidní fáze na chladnutí plutonu nemá zásadní význam. Darcyho rychlost toku fluidní fáze je velmi nízká, a je funkcí gradientu hydraulického potenciálu, který závisí na tlaku a hustotě fluida....
|
|
|
Termodynamická analýza procesů v polymerní elektrolytické membráně palivového článku
Pavelka, Michal ; Maršík, František (vedoucí práce) ; Málek, Josef (oponent)
Termodynamická analýza procesů v polymerní elektrolytické membráně palivového článku Michal Pavelka April 12, 2012 Abstract Vodíkové palivové články1 se mohou stát klíčovou technologií 21. století, a proto je důležité umět popsat jejich chování. V této práci se zaměřujeme na vodíkové palivové články s polymerní elektrolytickou membránou. Pro membránu využíváme již existující model2 . Model zasazujeme do teorie směsí, kterou budujeme podobně jako se děje v klasické učebnici od Mazura a de Groota3 a kterou doplňujeme o tak zvané vniřní potenciální energie. Vnitřní potenciální energie nám pak umožňují popsat makroskopické důsledky vnitřních sil mezi vodou a polymerem v membráně a zahrnout tak do modelu membrány vliv gra- dientu povrchového napětí vody v membráně. Model řešíme numericky v 1D aproximaci. Následně určujeme vliv membrány a jednotlivých procesů v ní na účinnost palivového článku. 1 viz. například Larminie, J. and A. Dicks. Fuel Cell Systems Explained. 2nd edition. John Wiley & Sons Ltd., 2003. ISBN 0-470-84857-X. 2 Weber, A. Z. and J. Newman. Transport in Polymer-Electrolyte Membranes I, II, III. J. Electrochem. Soc., 150 (7), A1008-A1015, 2003; 151 (2), A1311-A1325, 2004.; 151 (2), A1326-A1339, 2004 3...
|
|
|
Study of structural features of single stranded DNA by biophysical techniques and crystallography
Svoboda, Jakub ; Schneider, Bohdan (vedoucí práce) ; Pavlíček, Jiří (oponent)
Ve všech doménách života je DNA základní molekolou, její úloha v dědičnosti je dobře etablovaná. Ačkoliv její proslavená dvojšroubovicová komplementární forma je nenahraditelná pro replikační mechanismus, může i tak zaujímat širokou škálu konformačních rodin. V dřívějších pracích studované jednovláknové bakteriálním Repetitivním Extragenním Palindromickým (REP) sekvencím příbuzné DNA oligomery vykazovali komplexní spektrální profil zahrnující dvojšroubovice, vlásenky a tetraplexy. Studie předkládané v této práci rozšiřují měřítko analyzovaných sekvencí a mapují konformační prostor s REP příbuznými oligonukloetidy s použitím cirkulárního dichroismu a krystalografie. Spektrální data a krystalové struktury tří oligonukleotidů jsou reportovány. Všechny tři varianty krystalizovali do duplexové formy se dvěma po sobě jdoucími T-T páry v centrální části. Pro vylepšení rafinačního procesu krystalových struktur byly použity nové dinukleotidové konformační třídy, NtC. Klasifikace pomocí NtC byla použita také k analýze vybraných nekanonických párů v krystalových strukturách získaných z PDB. Následně byl měřen fit mezi geometrií nukleotidů zapojených v nekanonických párech a NtC třídami, tento fit byl dále korelován s elektronovou hustotou analyzovaného dinukleotidu. Tento nový typ měřítka kvality odhalil, že...
|
|
|
Interactions of Proteins with Nucleic Acids: from Structure to Specificity
Jakubec, Dávid ; Vondrášek, Jiří (vedoucí práce) ; Šponer, Jiří (oponent) ; Zagrovic, Bojan (oponent)
Sekvenčně-specifické interakce mezi proteiny a nukleovými kyselinami mají zásadní roli v biologii buňky. I když několik molekulárních mechanismů podílejících se na vazebné speci- ficitě bylo empiricky vypozorováno, žádný obecný rozpoznávací kód pro protein-DNA interakce nebyl zatím popsán. V této disertační práci prozkoumávám vybrané charakter- istiky protein-DNA interakcí pomocí výpočetních metod. Nejdřív jsou studovány párové interakce mezi základními stavebními prvky biomolekul-aminokyselinami a nukleotidy. Je ukázáno, že některé statisticky nabohacené, biologicky relevantní interakční motivy odpovídají energeticky nejvýhodnějším geometrickým uspořádáním daných vazebných partnerů. Dále je demonstrován vztah mezi fyzikálně-chemickými vlastnostmi aminoky- selin nacházejících se na rozhraní proteinu s DNA a lokálními topologickými charak- teristikami DNA dvoušroubovice. V další části je prozkoumána využitelnost postupů založených na molekulové dynamice při popisu vazebných rovnováh v systémech protein- DNA. Jsou pozorovány rozdíly nejen mezi popisem získaným na základě počítačových simulací a experimentálními výsledky, ale i mezi výsledky získanými s využitím dvou různých molekulárně mechanických silových polí. V závěru jsou prozkoumány obecnější evoluční charakteristiky struktury proteinů a je...
|
|
|
Thermodynamic modelling of hydrogen fuel cells
Nováček, Marek ; Pavelka, Michal (vedoucí práce) ; Němec, Tomáš (oponent)
V této bakalářské práci jsou zkoumány palivové články s membránou pro výměnu protonů. Na začátku jsou uvedeny myšlenky, na nichž stojí funkce těchto článků, a před- staveny některé možnosti využití. Posléze se zaměřujeme na popis dějů probíhajících uvnitř článku, a to v souladu se zákonitostmi termodynamiky a s materiálovými vztahy získanými experimentálně. Konkrétně nás zajímají toky vody a protonů skrze mem- bránu, kde působí termodynamické síly, a elektrochemické reakce na elektrodách, jež můžeme vystihnout Butler-Volmerovými rovnicemi. Na základě produkce entropie způ- sobené těmito ději v článku zkoumáme také jeho účinnost. Cílem výpočetní části této práce je navrhnout přibližný bodový model článku, který bychom následně porovnali s výsledky doktorské práce vedoucího této práce bakalářské. 1
|
|
| |
|
|
Adsorpce nízkomolekulární složky organických látek produkovaných fytoplanktonem na aktivním uhlí při úpravě vody
Fialová, Kateřina ; Pivokonský, Martin (vedoucí práce) ; Kopecká, Ivana (oponent)
Tato diplomová práce se zabývá studiem adsorpce nízkomolekulární složky organických látek produkovaných fytoplanktonem - AOM (Algal Organic Matter) na aktivním uhlí - AC (Activated Carbon), při úpravě pitné vody. Pro experimentální účely byly nízkomolekulární AOM v práci zastoupeny vybranými aminokyselinami (AMK), které jsou konvenční úpravou vody pomocí koagulace obtížně odstranitelné. Jako adsorbent byl použit detailně charakterizovaný druh granulovaného aktivního uhlí (GAC) - Filtrasorb TL 830 (FTL830), který je určen přímo pro účely úpravy vody. Na GAC byly prováděny rovnovážné vsádkové adsorpční experimenty se třemi modelovými AMK, argininem (Arg), phenylalaninem (Phe) a kyselinou asparagovou (Asp). Prostřednictvím adsorpčních testů byla zkoumána účinnost odstranění AMK v závislosti na teplotě roztoku a hodnotě jeho pH. Výsledky adsorpčních experimentů prokázaly, že teplota má na účinnost adsorpce vliv. Ačkoli je adsorpce ve své podstatě popisována jako exotermní proces, adsorpce Arg a Phe z vodného roztoku na GAC probíhala účinněji při vyšší teplotě, tedy endotermně. V případě adsorpce argininu bylo zjištěno, že vliv teploty roztoku je menší, než vliv hodnoty pH. Nejvyšších účinností bylo dosaženo při nejvyšší zkoumané teplotě 25 žC a pH 9. Za těchto podmínek zde byly hlavním mechanismem...
|
host ::
RSS.