|
|
Mathematical Model of Membrane Distillation
Hvožďa, Jiří ; Komínek, Jan (oponent) ; Kůdelová, Tereza (vedoucí práce)
The master's thesis deals with membrane distillation, particularly from the mathematical point of view. Membrane distillation is a thermally driven separation process using a porous membrane to set liquid and gas phases apart. The liquid evaporates and its vapour crosses the membrane's pores. In this process both heat and mass transfers occur. They are governed by a system of partial differential equations. Another model is built based on the analogy to electrical circuits, the first law of thermodynamics, the mass balance, and empiric relations. It is verified with experimentally measured data from a new alternative distillation unit, in which polymeric hollow fibers are used for both membrane module and condenser. The performance and efficiency of the system are evaluated, and further improvements are proposed.
|
|
|
Energetická náročnost vzduchotechnických jednotek pro bazénové haly
Batelka, Václav ; Blasinski, Petr (oponent) ; Rubina, Aleš (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na stanovení energetických toků a tvorbu vnitřního mikroklima bazénových hal. Popisuje problematiku návrhu, možná rizika spojená s užíváním bazénů a termodynamické děje přenosu tepla a hmoty. Pro tento účel byl vytvořen simulační program, který zkoumá tepelné a vlhkostní chování místnosti v závislosti na vnějších vlivech. Místnost je možné simulovat pro libovolný časový úsek a geografickou polohu. Výstupem simulace jsou tepelné a látkové bilance, které budou pokryty vzduchotechnickými jednotkami. Byly navrhnuty tři varianty a hledáno optimální řešení s porovnáním nároků na jejich provoz. Experimentální část je zaměřena na odpar z vodní hladiny. Měření zkoumá závislost rychlosti odparu vody na různých okrajových podmínkách. Byla zjišťována závislost na teplotě vody, teplotě a relativní vlhkosti vzduchu a na rychlosti proudění vzduchu nad hladinou.
|
|
|
Přestup hmoty při desorpci
Lindovský, Jiří ; Svěrák, Tomáš (oponent) ; Kalivoda, Josef (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na vývoj a optimalizaci zařízení pro desorpci amoniaku z kapalných organických zbytků, vznikajících činností bioplynové stanice. Amoniak se v odpadních produktech bioplynové stanice vyskytuje ve vysoké koncentraci, která omezuje jejich následné využití pro fertilizaci půdy v zemědělském průmyslu. Hlavním cílem práce je nalezení optimálních podmínek pro dosažení požadované účinnosti odstranění amoniakálního dusíku z kapalného digestátu. K tomuto účelu byla využita dvě poloprovozní zařízení, prostřednictvím kterých byly zkoumány optimální podmínky pro desorpci amoniaku s jeho následnou absorpcí do kyselého roztoku. Jedním testovaným zařízením je kontaktorová stěna s polymerními dutými vlákny. Dalším je stripovací zařízení, na kterém byly provedeny pilotní experimenty a nyní zařízení prochází procesem optimalizace. Stanovení transferovaného amoniakálního dusíku v absorpčním roztoku kyseliny bylo provedeno pomocí UV-VIS spektrometrie. Byla prokázána vhodnost obou zařízení pro dosažení požadované účinnosti desorpce amoniaku. Dále byl prozkoumán průběh experimentů při různých podmínkách. Díky zjištěným výsledkům, uvedeným v experimentální části této diplomové práce, budou zařízení optimalizována a převedena do plného provozu bioplynové stanice.
|
|
|
Účinnost separace škodlivých par a plynů na poloprovozní pračce vzduchu
Magera, Lukáš ; Vlasák, Jaroslav (oponent) ; Svěrák, Tomáš (vedoucí práce)
V diplomové práci je řešena problematika separace polutantu pomocí kapalinové pračky plynu. Byla prováděna absorpce oxidu uhličitého do 1 % roztoku hydroxidu sodného. V teoretické části je popsána problematika transportu hmoty, teorie absorpce a příklady absorpčních zařízení. Experimentální část je zaměřena na některé provozní charakteristiky kapalinového scrubberu a optimalizaci dvoufázového toku. Byl zjištěn vliv hydrodynamických podmínek na účinnost absorpce.
|
|
|
Možnosti využití 3D tisku v procesním průmyslu
Haltmar, Jakub ; Jegla, Zdeněk (oponent) ; Babička Fialová, Dominika (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá možnostmi využití aditivních technologií v oblasti procesního průmyslu, zvláště v oblasti tepelných výměníků (chladičů), membránové destilace a strukturované výplně. V první části přináší práce přehled materiálů a aditivních technologií využitých ve zmíněných procesních celcích. Další část je věnována konkrétním příkladům využití 3D tisku v procesních aplikacích a jejich srovnání s konvenčními výrobními technologiemi ve světě. Dále je poskytnut přehled podpořených projektů dle Informačního systému výzkumu, vývoje a inovací v této oblasti a nastíněna situace na trhu v ČR. V diskuzi jsou navržena doporučení vývoje aditivní výroby v procesním průmyslu. V řešené oblasti je nejčastěji dosaženo zlepšení procesů (účinnosti, výkonu či zcela nové aplikace) díky možnosti aditivní výroby produkovat složitou geometrii zvětšující funkční plochu při zachování zástavbových rozměrů a materiálů specifických pro procesní průmysl.
|
|
|
Simulations of Photobioreactors from Hydrodynamics and Mass Transfer Point of View
Rebej, Miroslav ; Turek, Vojtěch (oponent) ; Jördening, Alexandra (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Simulations of photobioreactors with microalgae-specific cultures is a field that connects microbiology with the multiphase fluid dynamics. With microalgae cultivation, it is necessary to account various phenomena, e.g., multiphase hydrodynamics with water, CO2 bubbles and microalgae, multiphase species mass transfer, radiation transport, light attenuation, growth and culmination of microalgae and their effect on fluid properties. Computational model presented in this doctoral dissertation thesis links multiphase hydrodynamic model and the species mass transfer model. In the thesis, there is an overview of applicable computational models for the given types of photobioreactors. The multiphase hydrodynamic model and the species mass transfer model then draw from this overview. Next, the accuracy of these sub-models was compared with laboratory experiments. As a result, the developed computational model of the photobioreactor can be further extended with other sub-models, i.e., the irradiation model and the biomass growth model.
|
|
|
Přestup hmoty při desorpci
Lindovský, Jiří ; Svěrák, Tomáš (oponent) ; Kalivoda, Josef (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na vývoj a optimalizaci zařízení pro desorpci amoniaku z kapalných organických zbytků, vznikajících činností bioplynové stanice. Amoniak se v odpadních produktech bioplynové stanice vyskytuje ve vysoké koncentraci, která omezuje jejich následné využití pro fertilizaci půdy v zemědělském průmyslu. Hlavním cílem práce je nalezení optimálních podmínek pro dosažení požadované účinnosti odstranění amoniakálního dusíku z kapalného digestátu. K tomuto účelu byla využita dvě poloprovozní zařízení, prostřednictvím kterých byly zkoumány optimální podmínky pro desorpci amoniaku s jeho následnou absorpcí do kyselého roztoku. Jedním testovaným zařízením je kontaktorová stěna s polymerními dutými vlákny. Dalším je stripovací zařízení, na kterém byly provedeny pilotní experimenty a nyní zařízení prochází procesem optimalizace. Stanovení transferovaného amoniakálního dusíku v absorpčním roztoku kyseliny bylo provedeno pomocí UV-VIS spektrometrie. Byla prokázána vhodnost obou zařízení pro dosažení požadované účinnosti desorpce amoniaku. Dále byl prozkoumán průběh experimentů při různých podmínkách. Díky zjištěným výsledkům, uvedeným v experimentální části této diplomové práce, budou zařízení optimalizována a převedena do plného provozu bioplynové stanice.
|
|
|
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....
|
|
|
Mathematical Model of Membrane Distillation
Hvožďa, Jiří ; Komínek, Jan (oponent) ; Kůdelová, Tereza (vedoucí práce)
The master's thesis deals with membrane distillation, particularly from the mathematical point of view. Membrane distillation is a thermally driven separation process using a porous membrane to set liquid and gas phases apart. The liquid evaporates and its vapour crosses the membrane's pores. In this process both heat and mass transfers occur. They are governed by a system of partial differential equations. Another model is built based on the analogy to electrical circuits, the first law of thermodynamics, the mass balance, and empiric relations. It is verified with experimentally measured data from a new alternative distillation unit, in which polymeric hollow fibers are used for both membrane module and condenser. The performance and efficiency of the system are evaluated, and further improvements are proposed.
|
|
|
Účinnost separace škodlivých par a plynů na poloprovozní pračce vzduchu
Magera, Lukáš ; Vlasák, Jaroslav (oponent) ; Svěrák, Tomáš (vedoucí práce)
V diplomové práci je řešena problematika separace polutantu pomocí kapalinové pračky plynu. Byla prováděna absorpce oxidu uhličitého do 1 % roztoku hydroxidu sodného. V teoretické části je popsána problematika transportu hmoty, teorie absorpce a příklady absorpčních zařízení. Experimentální část je zaměřena na některé provozní charakteristiky kapalinového scrubberu a optimalizaci dvoufázového toku. Byl zjištěn vliv hydrodynamických podmínek na účinnost absorpce.
|
host ::
RSS.