|
|
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.
|
|
|
Atraktory v složité dynamice turbulentní konvekce
Kašný, Jakub ; Nechvátal, Luděk (oponent) ; Macek, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá aplikací numerické metody HAVOK (Hankel Alternative View of Koopman), sloužící k hledání atraktorů a predikci intermitentních jevů (dále pouze intermitencí) v dynamických systémech, na data z Rayleigh-Bénardovy konvekce (RBC), která se měří na Ústavu přístrojové techniky AV ČR ve skupině Kryogeniky a supravodivosti. Práce pojednává o teorii, na které je HAVOK postaven a oproti článku [2] dále tuto teorii prohlubuje. Dále popisuje a osvětluje problémy jako volbu dimenze vnoření r, kterou jsme vybírali na základě kvality regrese, kterou HAVOK vytváří, či užití Koopmanova operátoru a Takensovy věty o vnoření, což nebylo explicitně v článku [2] zmíněno. V rámci pochopení k článku přiložených kódů jsme objevili tři způsoby výpočtu HAVOKu, jež jsou v práci popsány, které také nebyly v článku zmíněny. V práci se dále zabýváme maticemi soustav obyčejných diferenciálních rovnic, které HAVOK vytváří, jejich chováním při změně počátečních podmínek a stabilitou pro různé regresní modely a dimenze vnoření. Dále je vykresleno řešení při změně počátečních podmínek, a je tak zobrazena atraktivita řešení. Součástí práce je i popis RBC a rovnic a podobnostních čísel toto turbulentní proudění popisujících. Mimoto je uvedeno, jaká data jsou z měření RBC na UPT získávána a jakým způsobem jsou zpracovávána běžne či novými způsoby pro účely této práce.
|
|
|
Temperature profiles and temperature fluctuations in turbulent Rayleigh-Bénard convection
Drahotský, Jakub ; Mantia,, Marco La (oponent) ; Urban, Pavel (vedoucí práce)
This work describes experimental research directed at the study of vertical temperature profiles and fluctuations in the turbulent Rayleigh-Bénard convection. Experiments took place in Barrel of Ilmenau containing the cylindrical experimental cell with a diameter of 7.15 m and the height of 4.70 m (the aspect ratio = 1.5) filled with dry air. The temperature profiles and fluctuations were studied along the vertical axis of the cell between the top and bottom plates within the range of Rayleigh number (Ra) of 1E11 4E12. The temperature profiles were measured by a novel method using the optical fibre system Luna ODiSI-B which was purchased by the team in Ilmenau. The system permits to measure the temperature profile simultaneously along the whole optical fibre length with a spatial resolution of 5 mm.
|
|
|
Atraktory v složité dynamice turbulentní konvekce
Kašný, Jakub ; Nechvátal, Luděk (oponent) ; Macek, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá aplikací numerické metody HAVOK (Hankel Alternative View of Koopman), sloužící k hledání atraktorů a predikci intermitentních jevů (dále pouze intermitencí) v dynamických systémech, na data z Rayleigh-Bénardovy konvekce (RBC), která se měří na Ústavu přístrojové techniky AV ČR ve skupině Kryogeniky a supravodivosti. Práce pojednává o teorii, na které je HAVOK postaven a oproti článku [2] dále tuto teorii prohlubuje. Dále popisuje a osvětluje problémy jako volbu dimenze vnoření r, kterou jsme vybírali na základě kvality regrese, kterou HAVOK vytváří, či užití Koopmanova operátoru a Takensovy věty o vnoření, což nebylo explicitně v článku [2] zmíněno. V rámci pochopení k článku přiložených kódů jsme objevili tři způsoby výpočtu HAVOKu, jež jsou v práci popsány, které také nebyly v článku zmíněny. V práci se dále zabýváme maticemi soustav obyčejných diferenciálních rovnic, které HAVOK vytváří, jejich chováním při změně počátečních podmínek a stabilitou pro různé regresní modely a dimenze vnoření. Dále je vykresleno řešení při změně počátečních podmínek, a je tak zobrazena atraktivita řešení. Součástí práce je i popis RBC a rovnic a podobnostních čísel toto turbulentní proudění popisujících. Mimoto je uvedeno, jaká data jsou z měření RBC na UPT získávána a jakým způsobem jsou zpracovávána běžne či novými způsoby pro účely této práce.
|
|
|
Vliv materiálových parametrů na stabilitu termální konvekce
Dostalík, Mark ; Matyska, Ctirad (vedoucí práce) ; Klika, Václav (oponent)
Diplomová práce je zaměřena na zkoumání Rayleigh-Bénardova problému v rozšířené konfiguraci aproximující podmínky v zemském plášti. Cílem práce je vyhodnocení vlivu hloubkově a teplotně závislých materiálových parametrů, disipace, adiabatického zahřívání/ochlazování a teplotních zdrojů na kvalitativní charakter konvekce. Identifikujeme kritické hodnoty bezrozměrných veličin, které určují počátek konvekce a charakterizujeme dominantní konvekční vzorce v mezně superkritickém stavu. Tyto problémy jsou řešeny aplikací lineární teorie stability a slabě nelineární analýzy. Nalezený charakter konvekce se podstatně liší od standardního případu Rayleigh-Bénardovy konvekce. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Temperature profiles and temperature fluctuations in turbulent Rayleigh-Bénard convection
Drahotský, Jakub ; Mantia,, Marco La (oponent) ; Urban, Pavel (vedoucí práce)
This work describes experimental research directed at the study of vertical temperature profiles and fluctuations in the turbulent Rayleigh-Bénard convection. Experiments took place in Barrel of Ilmenau containing the cylindrical experimental cell with a diameter of 7.15 m and the height of 4.70 m (the aspect ratio = 1.5) filled with dry air. The temperature profiles and fluctuations were studied along the vertical axis of the cell between the top and bottom plates within the range of Rayleigh number (Ra) of 1E11 4E12. The temperature profiles were measured by a novel method using the optical fibre system Luna ODiSI-B which was purchased by the team in Ilmenau. The system permits to measure the temperature profile simultaneously along the whole optical fibre length with a spatial resolution of 5 mm.
|
|
|
Vliv materiálových parametrů na stabilitu termální konvekce
Dostalík, Mark ; Matyska, Ctirad (vedoucí práce) ; Klika, Václav (oponent)
Diplomová práce je zaměřena na zkoumání Rayleigh-Bénardova problému v rozšířené konfiguraci aproximující podmínky v zemském plášti. Cílem práce je vyhodnocení vlivu hloubkově a teplotně závislých materiálových parametrů, disipace, adiabatického zahřívání/ochlazování a teplotních zdrojů na kvalitativní charakter konvekce. Identifikujeme kritické hodnoty bezrozměrných veličin, které určují počátek konvekce a charakterizujeme dominantní konvekční vzorce v mezně superkritickém stavu. Tyto problémy jsou řešeny aplikací lineární teorie stability a slabě nelineární analýzy. Nalezený charakter konvekce se podstatně liší od standardního případu Rayleigh-Bénardovy konvekce. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.