|
|
Studium vlivu tepelného blízkého pole na kryogenní Rayleighovu-Bénardovu konvekci
Věžník, Tomáš ; Schmoranzer,, David (oponent) ; Urban, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vlivem tepelného záření v blízkém poli (near feld - NF) na (i) nástup Rayleighovy-Bénárdovy konvekce (RBC) a (ii) tepelným ovlivněním teplotních snímačů zářením v blízkém poli používaných pro studium RBC. V první části je uveden teoretický základ pro obě dvě zkoumané oblasti, RBC a NF. Jsou zde uvedeny způsoby zjišťování nástupu RBC, teplotní profly v RBC, základní vztahy pro přenos tepla zářením a popis použité aparatury pro měření přenosu tepla zářením. V praktické části je uveden postup měření a je prezentován získaný model pro popis závislosti koefcientu přenosu tepla zářením mezi dvěma měděnými povrchy. Následně jsou získaná data použita pro analýzu vlivu NF na nástup konvekce, je spočítán vliv na měření teplotních proflů kryogenními teplotními snímači a nakonec je provedeno srovnání celkového přeneseného tepla experimentální celou s přenosem tepla prostřednictvím NF přes teplotní mezní vrstvy vznikající v RBC. Cílem bylo zjistit, zda by vliv NF mohl vysvětlit rozporné výsledky kryogenních experimentů při určení nástupu konvekce v RBC (kritického Rac) na základě měření přenosu tepla v RBC a v efektivitě teplného přenosu za vysokých hodnot Ra čísla. Z vyhodnocení vyplývá, že efekt NF na studované jevy je zanedbatelně malý.
|
|
|
Studium přenosu tepla turbulentním prouděním v studeném héliovém plynu v experimentu s Rayleigh-Bénardovou konvekcí na ÚPT AV v Brně
Balko, Marek ; Štigler, Jaroslav (oponent) ; Macek, Michal (vedoucí práce)
Diplomová práce se věnuje studiu Rayleigh-Bénardovy konvekce pro Rayleighova čísla v rozsahu 1E8-1E14. Vyhodnocovaná data pochází z experimentu s kryogenním heliem ve válcové cele v konfiguraci s průměr cely D = 30 cm, výška L = 30 cm a druhé konfiguraci s průměr cely D = 30 cm, výška L = 15 cm. Miniaturní snímače zaznamenávaly fluktuace teploty v čase při různých fyzikálních podmínkách a vlastnostech helia. Pomocí softwaru MATLAB byly z naměřených dat určovány výstupní parametry systému (Nusseltova a Reynoldsova čísla) a jejich závislosti na kontrolních parametrech (Rayleighově a Prandtlově čísle). V práci byl použit nový přístup rozdělení naměřených signálů podle smyslu otáčení turbulentního větru, který vede na zlepšení analýzy. Reynoldsova čísla byla vyhodnocována pomocí tzv. eliptické metody. Dále se práce věnuje studiu koherentní struktury turbulentního větru uvnitř cely.
|
|
|
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.
|
|
| |
|
|
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)
|
|
|
Studium přenosu tepla turbulentním prouděním v studeném héliovém plynu v experimentu s Rayleigh-Bénardovou konvekcí na ÚPT AV v Brně
Balko, Marek ; Štigler, Jaroslav (oponent) ; Macek, Michal (vedoucí práce)
Diplomová práce se věnuje studiu Rayleigh-Bénardovy konvekce pro Rayleighova čísla v rozsahu 1E8-1E14. Vyhodnocovaná data pochází z experimentu s kryogenním heliem ve válcové cele v konfiguraci s průměr cely D = 30 cm, výška L = 30 cm a druhé konfiguraci s průměr cely D = 30 cm, výška L = 15 cm. Miniaturní snímače zaznamenávaly fluktuace teploty v čase při různých fyzikálních podmínkách a vlastnostech helia. Pomocí softwaru MATLAB byly z naměřených dat určovány výstupní parametry systému (Nusseltova a Reynoldsova čísla) a jejich závislosti na kontrolních parametrech (Rayleighově a Prandtlově čísle). V práci byl použit nový přístup rozdělení naměřených signálů podle smyslu otáčení turbulentního větru, který vede na zlepšení analýzy. Reynoldsova čísla byla vyhodnocována pomocí tzv. eliptické metody. Dále se práce věnuje studiu koherentní struktury turbulentního větru uvnitř cely.
|
|
| |
|
|
Studium vlivu tepelného blízkého pole na kryogenní Rayleighovu-Bénardovu konvekci
Věžník, Tomáš ; Schmoranzer,, David (oponent) ; Urban, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vlivem tepelného záření v blízkém poli (near feld - NF) na (i) nástup Rayleighovy-Bénárdovy konvekce (RBC) a (ii) tepelným ovlivněním teplotních snímačů zářením v blízkém poli používaných pro studium RBC. V první části je uveden teoretický základ pro obě dvě zkoumané oblasti, RBC a NF. Jsou zde uvedeny způsoby zjišťování nástupu RBC, teplotní profly v RBC, základní vztahy pro přenos tepla zářením a popis použité aparatury pro měření přenosu tepla zářením. V praktické části je uveden postup měření a je prezentován získaný model pro popis závislosti koefcientu přenosu tepla zářením mezi dvěma měděnými povrchy. Následně jsou získaná data použita pro analýzu vlivu NF na nástup konvekce, je spočítán vliv na měření teplotních proflů kryogenními teplotními snímači a nakonec je provedeno srovnání celkového přeneseného tepla experimentální celou s přenosem tepla prostřednictvím NF přes teplotní mezní vrstvy vznikající v RBC. Cílem bylo zjistit, zda by vliv NF mohl vysvětlit rozporné výsledky kryogenních experimentů při určení nástupu konvekce v RBC (kritického Rac) na základě měření přenosu tepla v RBC a v efektivitě teplného přenosu za vysokých hodnot Ra čísla. Z vyhodnocení vyplývá, že efekt NF na studované jevy je zanedbatelně malý.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.