|
|
Depozice prachových částic z ovzduší
Bělka, Miloslav ; Pospíšil, Jiří (oponent) ; Jedelský, Jan (vedoucí práce)
Těžiště práce je ve vyhodnocení depozice vláknových aerosolů v dýchacím traktu člověka. Vlákna mají schopnost pronikat hlouběji do plic a způsobovat vážné zdravotní problémy. Součástí práce je i rozdělení aerosolů, základy anatomie plic a rešerše metod pro měření depozice se zaměřením na částice mikronové velikosti. Dále byl proveden experiment s usazováním vláknitého aerosolu v silikonovém modelu plic a vyhodnocení depoziční frakce a účinnosti. K vyhodnocení depozice byla použita nová metoda, která pracuje na principu zpracování obrazů z fázově-kontrastní mikroskopie. Výsledky nové metody byly porovnány s manuální metodou postupující podle metodiky NIOSH 7400.
|
|
|
Numerical investigation of transport and deposition of fibrous aerosol in simplified model of respiratory system
Masood, Usman ; Bělka, Miloslav (oponent) ; Elcner, Jakub (vedoucí práce)
Rigid particles such as fiber particles, asbestos or MMMFs (man-made mineral fibers) are harmful to human health when inhaled because of their abundance in the atmosphere, composition, and ability to penetrate deep into human lungs. It can cause lung cancer and numerous other diseases according to the severity of the exposure. To address this inhalation phenomenon and complex maneuvers of these hazardous particles, it is vital to monitor their behaviour such as the nature of their transport, deposition, and trajectory which they attain during the inhalation conditions. Many previous studies regarding particle transport and deposition in human respiratory airways involved spherical particles, however, this research includes non-spherical thin and elongated particles in computational domain. Therefore, STAR CCM+ software is used to conduct this research and initial boundary conditions are taken from the preliminary experiments done by Lizal Frantisek and other researchers at Brno University of Technology, they assembled a test rig to visualize the motion of glass fibers through a replica of human airways. Fibers exhibit different aerodynamic behavior than spherical particles, causing different deposition patterns. To investigate this phenomenon, a computational fluid dynamics simulation setup is constructed in Simcenter STAR CCM+ using a model of the human airway. The discrete element method (DEM) is used because this is an extension of lagrangian approach (LA), which deals with discrete particle parcels and solves the equation of motion to determine the trajectory as they move through time and space as well as it deals with particle shape and collision behaviour. Based on the simulations, particle deposition in the respiratory tract model is studied and its results are analyzed.
|
|
| |
|
|
Studium chování vláken v cementovém kompozitu
Nešporová, Tereza ; Křížová, Klára (oponent) ; Sedlmajer, Martin (vedoucí práce)
Bakalářská práce je věnována působení vláken na vybrané vlastnosti jemnozrnného cementového kompozitu v čerstvém a ztvrdlém stavu. Důraz je kladen na využití vláken šetrných k životnímu prostředí, konkrétně na vlákna z recyklovaných surovin. Porovnávány jsou různá vlákna v cementových kompozitech z pohledu geometrie a materiálové báze. Shrnuty jsou poznatky na teoretické úrovni včetně informací z odborných studií. Součástí práce je praktické stanovení vybraných vlastností na čerstvém kompozitu, jako je konzistence a smršťování v důsledku objemových změn. Sledovány jsou také mechanické vlastnosti, jako je pevnost v tahu za ohybu a pevnost v tlaku. Pozornost je věnována permeabilitě betonu.
|
|
|
Studies towards the Preparation of Organic-Inorganic Hybrid Silica Fibers via Electrospinning
Koukolová, Anna ; Dzik, Petr (oponent) ; Hüsing, Nicola (vedoucí práce)
Polyorganosilanes are an emerging class II hybrid material potentially enabling the preparation of new materials with novel functionalities. Although some pertinent intriguing materials and applications have been investigated, to date, the preparation of polyorganosilane-based micro and nanofibers has not been reported. Therefore, the present thesis deals with the investigation of poly(vinylmethyldimethoxysilane) as a novel precursor for the preparation of fibers via electrospinning. Free-radical bulk polymerization of vinylmethyldimethoxysilane was performed in order to obtain polymeric products of various molecular weights. The degree of polymerization was studied with respect to the radical starter concentration by dynamic light scattering and nuclear magnetic resonance spectroscopy experiments. Investigations of the ability to form fibers by electrospinning from solutions of the synthetized polymers were conducted with special emphasis on the properties of the used polymeric product and the spinning solution. Results showed that the studied polymer is in principle suitable for the preparation of fibers. However, only fragments of fibers were obtained by electrospinning of the polymers using methanol as a solvent. Further investigations, employing a sol-gel processing approach in order to enhance the number of polymer chain entanglements and thus increase spinnability, were conducted. It was found that the stage of gelation was crucial and the sol-gel process was investigated towards several parameters such as gelation time with respect to pH and water content. Again, fiber fragments could be obtained using optimized sol-gel processing parameters. Finally, a strategy utilizing a carrier polymer successfully yielded polyorganosilane-based fibers and the resulting fiber morphology was correlated to the employed process parameters.
|
|
|
Příprava vláken na bázi bioskla a sklo-keramiky metodou electrospinning
Kozáková, Zdenka ; Šťastná, Eva (oponent) ; Částková, Klára (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na přípravu vláken na bázi bioskla a sklokeramiky. Teoretická část práce shrnuje rozdělení a popis biomateriálů a jejich využití v biomedicínských aplikacích. Hlavní část práce se zabývá přípravou bioskla se zaměřením na přípravu pomocí elektrostatického zvlákňování. Experimentální část je zaměřena na přípravu vláken na bázi bioskla metodou elektrostatického zvlákňování. Byly studovány různé typy prekurzorů bioskel a posuzována jejich zvláknitelnost, morfologie a biologická aktivita připravených vláken. Vlákna byla analyzována pomocí rastrovací elektronové mikroskopie a interakcí v simulované tělesné tekutině. Jako perspektivní pro biomedicínské aplikace byla vyhodnocena vlákna připravená z prekurzoru na bázi bioskla 45S5 a polyvinylalkoholu.
|
|
|
FRP kompozitní materiály pro vyztužování betonu
Blahová, Aneta ; Vaněrek, Jan (oponent) ; Bodnárová, Lenka (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá kompozitní polymerní FRP výztuží. Popisuje způsob výroby FRP výztuží, jaké jsou jejich vlastnosti a z jakých materiálů se mohou vyrábět. Uvádí příklady aplikace FRP výztuží v konstrukčních prvcích. Dále zmiňuje trvanlivost FRP výztuží v agresivních prostředí a soudržnost FRP výztuží s betonem. Závěr práce tvoří návrh experimentálního zkoušení soudržnosti FRP výztuže s betonem.
|
|
|
Konzumace ovoce a zeleniny u dětí školního věku v Milovicích
Hodonská, Eva ; Váchová, Alena (vedoucí práce) ; Hanušová, Jaroslava (oponent)
Cílem této bakalářské práce bylo zjistit celkovou informovanost žáků 3. - 5. ročníku vybrané základní školy v Milovicích. Dílčí cíle sledovaly, zda je ovoce a zelenina každodenní součástí jídelníčků dané cílové skupiny, zároveň, zda žáci skutečně konzumují ovoce a zeleninu obdržené v rámci svačiny a oběda. Další výzkumný cíl se zabýval přínosem projektu Ovoce a zelenina do škol. Teoretická část práce se věnuje zdravé výživě. Jsou v ní popsány funkce hlavních živin, důraz je kladen na živiny akcesorní, zvláště pak na vitamíny, vlákninu a antioxidanty, které jsou důvodem nezbytnosti konzumace ovoce a zeleniny. Součástí teoretické části je i problematika výživy dětí a krátké pojednání o projektu Ovoce a zelenina do škol. Zároveň byla zařazena kapitola o trávicím traktu, neboť právě zde dochází k trávení a vstřebávání látek z potravy. Vzhledem k cílové skupině jsou uvedena výživová doporučení pro občany ČR se zaměřením na děti školního věku. Cílem praktické části této bakalářské práce bylo zmapování konzumace ovoce a zeleniny ve 3. - 5. ročníku v souladu se stanovenými výzkumnými cíli. Výzkum probíhal dotazníkovým šetřením v písemné formě. Celkem se výzkumu zúčastnilo 314 respondentů ze 3. - 5. tříd. Zjistili jsme, že informovanost respondentů o přínosu ovoce a zeleniny pro lidské zdraví je velmi...
|
|
|
In Vitro Study of the Effect of Particle Characteristics and Flow Rate on Regional Deposition in Human Airways
Bělka, Miloslav ; Adamec, Vladimír (oponent) ; Farkas, Árpád (oponent) ; Jedelský, Jan (vedoucí práce)
Inhalation of airborne particulate matter can trigger or exacerbate pre–existing lung conditions. On the other hand, inhalation of aerosolized medicaments can be used for treatment of various respiratory or systemic diseases. In both cases, it is essential to comprehend the particle transport and subsequent deposition. The aim of this PhD thesis is to obtain new experimental data on particle deposition and elucidate the effect of particle shape and flow rate on deposition. The deposition of porous and fibrous particles in the realistic replica of human respiratory airways was studied. The porous particles were produced by various methods, such as spray–drying or liquid–liquid interface crystallization. The produced particles were introduced into the replica and the subsequent deposition was detected using spectrophotometry. The fibrous particles were produced by crushing glass wool material. To narrow the fiber size distribution, the resulting fibers were sieved and then classified according to their length using a dielectrophoretic classifier. The fiber deposition inside the replica was detected using phase–contrast microscopy. To speed–up this analysis, an in–house software based on image processing was developed. The results were utilized to calculate deposition characteristics. The deposition efficiency of both particle types increased with increasing Stokes number indicating a significant role of impaction. Comparing their deposition efficiency to that of spherical particles, porous particles exhibited similar deposition efficiencies, however, fibers deposited less efficiently than spherical particles having the same Stokes number. As the boundary conditions were sufficiently described and the replica is available in a digital format, the data can be also employed in validation of numerical simulations.
|
|
|
Properties of fibers based on polyhydroxybutyrate
Štulrajterová, Lujza ; Tocháček, Jiří (oponent) ; Přikryl, Radek (vedoucí práce)
This work deals with the melt spinning process of biopolymer fibers. Recent knowledge of poly(3-hydroxy butyrate) (PHB) and poly(lactic acid) (PLA) fiber spinning processes have been covered in the theoretical part. PHB based polymer blends of various composition were prepared to study the effect of PLA, different plasticizers and their content on the fiber properties. Three commercial plasticizers (ATBC, PEG, A6) and two experimentally synthesized were used. Spinning was carried out on three devices. Spinning on the conventional spinning lines with take-up speed exceeding 150 m/min was not accomplished. Lowe take-up speed was necessary due to insufficient melt strength. Fibers with drawing ratio of 6.4 were prepared and analyzed by GPC, MDSC and mechanical testing. According to the glass transition temperature results, ATBC and PEG have better plasticizing effect over the studied PLA/PHB blends than A6. Fibers containing A6 have the highest tensile strength and modulus of elasticity of 250 MPa and 2.7 GPa, respectively. At last, the effect of aging, thermal and hydrothermal treatment on mechanical properties of fibers was studied.
|
host ::
RSS.