| |
| |
|
Coarse-grained particles conveying along a pipe bed
Vlasák, Pavel ; Chára, Zdeněk ; Konfršt, Jiří ; Kysela, Bohuš
The paper describes the results of a flow visualisation of model coarse-grained fully stratified particle-water mixtures. Investigation was focussed on study of the particle behaviour and carrier liquid and conveyed particles local velocities. Glass balls and washed graded pebble gravel of mean diameter of 6 mm were conveyed by water in a horizontal smooth pipe loop with a transparent pipe viewing section of inner diameter 40 mm. Particle movement along the pipe invert and particulate stationary bed, created by two layers of spherical particles of the same size as the conveyed particles, was studied. The effect of stationary bed on local velocity values of the carrier liquid and conveyed particles were determined. It was conducted that the maximum liquid velocity is significantly shifted from pipe centre to a higher position in the flow pattern with stationary bed.
|
| |
|
NUMERICAL ESTIMATION OF MICRO-CRACK PATHS IN POLYMER PARTICULATE COMPOSITE
Majer, Z. ; Náhlík, Luboš
Determination of composite mechanical behavior is one of important part during the composite tailoring. The aim of the present work was to estimate a micro-crack behavior in a polymer particulate composite. The composite was investigated by means of the finite element method -using ANSYS software. A two-dimensional three-phase finite element model was developed to analyze the crack growth behavior. The assumptions of the linear elastic fracture mechanics were considered and the Maximum Tangential Stress (MTS) criterion was used to predict the direction of the crack propagation. The effect of the elastic modulus of the interphase on the micro-crack propagation was investigated. The properties of matrix and particles were taken from experiment. It was shown that the interphase properties influence the stress intensity factor KI as well as the micro-crack paths. The results of this paper can contribute to a better understanding of the micro-crack propagation in particulate composites with respect to the interphase.
|
|
Dendrochronologie arktické tundry
Lehejček, Jiří ; Svoboda, Miroslav (vedoucí práce) ; Monika, Monika (oponent)
Historicky bezprecedentní environmentální změny arktických ekosystémů jsou často zasazovány do kontextu jejich vývoje; minulého, ale i očekávaného budoucího. V oblastech s nedostatečnými instrumentálními meteorologickými pozorováními je nutné studovat klimatické archivy, které jsou schopny zasadit probíhající environmentální změny do kontextu minulosti. Práce předkládá syntézu jednoho takového archivu jalovce obecného (Juniperus communis) dlouhověkého cirkumpolárního keře arktické tundry. Na úrovni anatomie buňky bylo prozkoumáno 20 keřů. Kromě ekologických nároků druhu se tím odkryl i jeho potenciál pro environmentální a klimatické rekonstrukce. Mezi klíčové výsledky patří následující:
i) Zastavení exponenciálního zvětšování plochy vodivého aparátu s věkem je v rozporu s přirozeným charakterem tohoto fenoménu u stromů. To naznačuje, že keře nepotřebují zajišťovat potřeby vody a živin klasickými cestami zákonů hydraulické konduktivity ale spíše pomocí jiných mechanismů. Extrémní podmínky tedy limitují výškový vzrůst rostlin, které kvůli nim mění převládající směr svého růstu z vertikálního na horizontální. Jednotlivé projevy počasí však na vzrůst působí pravděpodobně odlišně. Zatímco sníh a vítr ovlivňují růst kmene/větví mechanicky, pak teplota spíše fyziologicky. Až do věku, kdy je mladý keř schopen ustát silný vítr ve vzpřímené pozici a jeho kmínek/větve mají dostatečnou resilienci se po odtání sněhové pokrývky opět narovnat, roste vzhůru a plocha vodivého aparátu se zvětšuje. Současně s tím teplota, resp. cykly opakovaného mrznutí a rozmrzání, způsobuje konzervativní vývoj keře, který preferuje bezpečnost (limitní velikost plochy vodivého aparátu) před hydraulickou efektivitou, čímž se brání embólii, ale tím i dalšímu výškovému růstu. Všechny tyto (ale i další) faktory jsou zřejmě dohromady zodpovědné za postupný přechod od vertikálního ke kvazihorizontálnímu růstu. Od této chvíle již není potřeba (ani to není fyziologicky možné) dále zvětšovat plochu vodivého aparátu, jelikož voda přestává být transportována proti gravitaci.
ii) Tento věkový/růstový trend je nutné uvažovat při dalším využívání růstových parametrů v paleoenvironmentálních studiích. Buněčné parametry by tedy neměly být využívány k těmto účelům, pokud nejsou správně detrendovány. To umožní nejen přesnější ale i delší rekonstrukce, protože je možné využít celý život rostlin včetně často opomíjené juvenilní fáze.
iii) Předložena je i rekonstrukce tání jihozápadní části Grónského ledovcového štítu (GrIS) během 20. st. Tato oblast je považována v rámci celého GrIS za nejaktivnější. Dle naší rekonstrukce není míra současného tání GrIS v kontextu 20. st. neobvyklá, resp. je srovnatelná s prvními dekádami 20. st. Tento poznatek je významným přispěním do debaty o Atlantické meridionální zpětné cirkulaci (AMOC). A sice, příliš velký přítok sladké studené vody do severního Atlantiku v důsledku tání GrIS může zpomalit nebo dokonce zastavit AMOC, což by způsobilo prohloubení kontinentálního charakteru evropského klimatu. Naše výsledky tak ukazují, že tato hranice leží výše, než je současná míra tání GrIS.
Jalovec obecný je fascinující arktický keř, který prokázal schopnost zodpovědět množství ekologický a environmentálních otázek. Především díky své dlouhověkosti a četnosti má obrovský potenciál stát se významných účastníkem arktického výzkumu.
|
|
Mikrobiota trávicího traktu včel a příbuzného hmyzu a faktory ovlivňující její složení
Hroncová, Zuzana ; Havlík, Jaroslav (vedoucí práce) ; Kalous, Lukáš (oponent)
Disertační práce se skládá ze šesti výzkumných kapitol, z nichž pět již bylo publikováno ve vědeckých časopisech, jeden je v oponentském řízení a poslední kapitola představuje originální nepublikovaná data v procesu přípravy rukopisu.
Výzkum prezentovaný v této práci se zabývá složitými mechanismy imunitního systému včel a vos, se zaměřením na mikrobiotu jako součást imunity. Jak je popsáno v úvodu, sociální hmyz, jako včely a čmeláci, hrají klíčovou roli v ekosystémech po celém světě. Nedávné ztráty včel jsou připisovány používání pesticidů, špatné výživě, zvýšenému infekčnímu tlaku a ničení přírodních stanovišť. Během několika posledních let se včelaři i široká veřejnost zabývají úbytky včelstev po celém světě a dožadují se dalšího výzkumu zaměřeného na řešení těchto problémů. Naším hlavním cílem bylo prozkoumat vazby střevní bakteriální populace včel a příbuzných druhů, jejich propojení s imunitou a zjistit možnosti ovlivnění těchto vztahů prostřednictvím suplementace. Součástí cíle bylo charakterizovat střevní mikrobiotu čmeláků a vos pomocí 16S RNA sekvenování, použitého při hledání potenciálně nových bakteriálních druhů.
V práci jsme se snažili objasnit, jak mikrobiom interaguje s hostitelem a prokázat, že hlavní členy těchto komunit ho pozitivně ovlivňují. Bakteriální komunity nacházející se v trávicím traktu včel, jsou ideálním modelem pro zkoumání evolučních a genetických vztahů. Informace založené na našich výsledcích můžou díky objasněným fyziologickým podmínkám v trávicím traktu včel pomoci při vývoji vhodných probiotických preparátů.
|
|
Celkové obsahy a speciace arsenu a selenu v rostlinách rostoucích na půdách s různými fyzikálně-chemickými vlastnostmi.
Tremlová, Jana ; Száková, Jiřina (vedoucí práce) ; Vymazal, Jan (oponent)
Disertační práce se zabývá příjmem, akumulací a přeměnou arsenu a selenu rostlinami rostoucích na půdách s odlišnými chemicko-fyzikálními vlastnostmi. Obsahy arsenu byly zkoumány v 99 volně rostoucích rostlinných druzích, pocházejících z 27 různých čeledí a 6 různých druzích zeleniny rostoucích na půdách kontaminovaných arsenem. Výsledky naznačují, že existují druhově specifické mechanismy, které některé rostliny chrání od nadměrného příjmu arsenu z půdy. Na druhou stranu se vyskytovaly i rostliny využívající strategii akumulace arsenu, které teoreticky mohou zvyšovat riziko vstupu arsenu do potravního řetězce, ať už skrze pasoucí se skot a volně žijící divokou zvěř nebo přímou konzumací v případě konzumace zelenin rostoucích na arsenem kontaminovaných půdách. Nejvíce zastoupenými sloučeninami arsenu pak byly AsV a AsIII. V daleko menší míře se pak v rostlinách nacházejí ostatní běžně se vyskytující sloučeniny arsenu. Významným zjištěním pak byl výskyt arsenobetainu v Plantago lanceolata L. a Carex praecox Schreb..
Obsahy selenu byly zkoumány v 73 druzích volně rostoucích rostlin pocházejících z 29 různých čeledí. Výsledky naznačují, že přirozeně nízké obsahy selenu v půdách vybraných lokalit spolu s nízkou schopností příjmu selenu zkoumanými druhy rostlin, vedou k nízkému obsahu selenu v biomase rostlin nezávisle na lokalitě, což může ve volné přírodě přispívat k deficientu selenu napříč celým potravním řetězcem. Foliární aplikace selenanu na volně rostoucí rostlinná společenstva, ale např. i k obohacení některých druhů zelenin, v našem případě Brasicca oleracea var. italica může mít kladný vliv na zvýšení obsahu selenu v nadzemní biomase těchto rostlin a tím potažmo zvyšovat obsah selenu ve stravě člověka. Nejvíce zastoupenými sloučeninami selenu v nadzemní biomase analyzovaných rostlin byly SeVI a selenomethionin, s proměnlivým zastoupením dalších běžně se vyskytujících organických sloučenin Se, které bylo ovlivněno zejména rostlinným druhem.
|
|
Noise, Transport and Structural Properties of High Energy Radiation Detectors Based on CdTe
Šik, Ondřej ; Lazar, Josef (oponent) ; Navrátil, Vladislav (oponent) ; Grmela, Lubomír (vedoucí práce)
Because of demands from space research, healthcare and nuclear safety industry, gamma and X-ray imaging and detection is rapidly growing topic of research. CdTe and its alloy CdZnTe are materials that are suitable to detect high energy photons in range from 10 keV to 500 keV. Their 1.46 -1.6 eV band gap gives the possibility of high resistivity (10^10-10^11 cm) crystals production that is high enough for room temperature X-ray detection and imaging. CdTe/CdZnTe detectors under various states of their defectiveness. Investigation of detector grade crystals, crystals with lower resistivity and enhanced polarization, detectors with asymmetry of electrical characteristics and thermally degenerated crystals were subject of my work in terms of analysis of their current stability, additional noise, electric field distribution and structural properties. The results of the noise analysis showed that enhanced concentration of defects resulted into change from monotonous spectrum of 1/f noise to spectrum that showed significant effects of generation-recombination mechanisms. Next important feature of deteriorated quality of investigated samples was higher increase of the noise power spectral density than 2 with increasing applied voltage. Structural and chemical analyses showed diffusion of metal material and trace elements deeper to the crystal bulk. Part of this work is also focused on surface modification by argon ion beam and its effect on chemical and morphological properties of the surface.
|
|
Formal Systems Based on Automata and Grammars
Čermák, Martin ; Rybička, Jiří (oponent) ; Šaloun, Petr (oponent) ; Meduna, Alexandr (vedoucí práce)
The present thesis continues with study of grammar and automata systems. First of all, it deals with regularly controlled CD grammar systems with phrase-structure grammars as components. Into these systems, three new derivation restrictions are placed and their effect on the generative power of these systems are investigated. Thereafter, this thesis defines two automata counterparts of canonical multi-generative nonterminal and rule synchronized grammar systems, generating vectors of strings, and it shows that these investigated systems are equivalent. Furthermore, this thesis generalizes definitions of these systems and establishes fundamental hierarchy of n-languages (sets of n-tuples of strings). In relation with these mentioned systems, automaton-grammar translating systems based upon finite automaton and context-free grammar are introduced and investigated as a mechanism for direct translating. At the end, in this thesis introduced automata systems are used as the core of parse-method based upon n-path-restricted tree-controlled grammars.
|
host ::
