|
|
Monitoring and Simulation of ADS Experimental Target Behaviour, Heat Generation, and Neutron Leakage
Svoboda, Josef ; Kliman,, Ján (oponent) ; Wagner,, Vladimír (oponent) ; Katovský, Karel (vedoucí práce)
Sub-critical Accelerator-Driven Systems (ADS) technology is able to deal spent nuclear fuel of present nuclear reactors, by using the transmutation technique of long-lived radioactive isotopes. As well, the ADS technology is solving the potential problem with the lack of U-235 by possible utilisation of U-238 or abundant Th-232. This doctoral thesis deals with research on the topic of spallation reaction and heat generation of various experimental targets in the frame of base ADS research. All thermal experiments, in total 13, have been performed at Joint Institute for Nuclear Research (JINR) in Dubna, Russian Federation, during the years 2015-2019. Various targets were irradiated as 512 kg of natural uranium target QUINTA, elongated cylindrical lead target and carbon target, or lead bricks target by 660 MeV protons at the irradiation facility Phasotron at JINR. A special experiment was performed with irradiation of two small uranium cylinders the QUINTA consist of. The author investigates the heat generation by proton reactions (inelastic scattering, and ionisation losses) which are part of spallation reaction including Coulomb scattering (or Rutherford scattering, which represents elastic scattering of charged particles); neutron reaction (mostly contributed by fission); pion reaction; and finally gamma heating, the heat generated by photon capturing. The temperature was experimentally measured by highly accurate and specially calibrated thermocouples. The temperature was measured on the surface, and also inside of the target. Additional research was aimed at neutron leakage monitoring T measurement of tiny volume probes by accurate thermocouples. The first probe contains a small amount of fissile material and the second one of non-fissile material with similar material characteristics. Leaking neutrons (neutron flux outside of the target) were detected due to direct heating by fission reactions. This work deals with accurate temperature measurement by thermocouples. It uses the LabView software for data acquisition, the National Instrument hardware for measuring, and Python 3.7. for data manipulation, analysing and visualisation (with employing several libraries). The particle transportation is simulated by MCNPX 2.7.0. and finally, the heat transfer and surface temperature estimation are simulated by ANSYS Fluent (or ANSYS Transient Thermal for simpler problems).
|
|
|
Metody prostorové a spektrální charakterizace světelných zdrojů používaných v automobilové technice
Guzej, Michal ; Černý,, Pavel (oponent) ; Samek, František (oponent) ; Horský, Jaroslav (vedoucí práce)
Automobilové světlomety jsou vystaveny velice proměnným provozním podmínkám, během kterých musí zaručit svou primární funkci vidět a býti viděn. Snahou výrobců je během vývoje nových světlometů eliminovat nedostatky, které by v provozu vedli k závadám. Vhodnými nástroji k odhalení problematických míst jsou spolu s numerickými simulacemi i testovací procedury. Nejvýhodnější je navrhovat experiment s ohledem na následné jednoduché implementování naměřených dat do softwarů pro tvorbu numerických simulací a citlivě zvolit způsob měření sledovaných fyzikálních veličin. Velká část práce je věnována problematice kondenzace ve světlometech, která má negativní vliv na světelnou stopu a životnost. Proto byla vyvinuta metodika experimentálního odmlžování, kdy je do světlometu vypařeno známé množství vody, která je následně zkondenzována na vnitřní ploše předního skla. Z měření jsou pořízeny fotografie, na kterých jsou automaticky detekovány zamlžené a odmlžené oblasti. Výsledky jsou použity pro naladění a ověření numerického modelu odmlžování. Další část je věnována měření teplotnímu zatížení komponent světlometu, které jsou ohřívány nejvíce odpadním teplem ze světelných zdrojů, což je závislé hlavně na typu zdroje, emisivitě a tepelné vodivosti. Byla vyvinuta metodika měření teplot, měření tepelné vodivosti plastových materiálů, nestacionární způsob stanovení emisivity lesklých povrchů a prostorový popis světelných halogenových zdrojů na základě jejich tepelných toků do okolí.
|
|
|
Měření teploty termočlánky
Melničuk, Petr ; Kandus, Bohumil (oponent) ; Podaný, Kamil (vedoucí práce)
Práce se zabývá měřením teploty pomocí termočlánků, které patří do skupiny dotykových teploměrů, tudíž musí přijít do kontaktu s měřeným médiem. Mezi jejich výhody patří veliká flexibilita, díky možnosti použití kombinace různý druhů materiálů a tím dosažení různých rozsahů teplot, které se pohybují v rozmezí od -200 do 1800 . Pokud by byl termočlánek zvolen nevhodně, mohlo by docházet při měření k systematické odchylce a v některých případech až ke znehodnocení měření. Na základě literární studie byla popsána jednotlivá provedení a uvedeny příklady měření kapalin, plynů a tuhých těles v technické praxi. Dále byl také proveden experiment, ve kterém byly porovnány tři různé termočlánky typu ‚K‘ a vyhodnoceny odchylky mezi jednotlivými měřeními.
|
|
| |
|
|
Monitoring and Simulation of ADS Experimental Target Behaviour, Heat Generation, and Neutron Leakage
Svoboda, Josef ; Kliman,, Ján (oponent) ; Wagner,, Vladimír (oponent) ; Katovský, Karel (vedoucí práce)
Sub-critical Accelerator-Driven Systems (ADS) technology is able to deal spent nuclear fuel of present nuclear reactors, by using the transmutation technique of long-lived radioactive isotopes. As well, the ADS technology is solving the potential problem with the lack of U-235 by possible utilisation of U-238 or abundant Th-232. This doctoral thesis deals with research on the topic of spallation reaction and heat generation of various experimental targets in the frame of base ADS research. All thermal experiments, in total 13, have been performed at Joint Institute for Nuclear Research (JINR) in Dubna, Russian Federation, during the years 2015-2019. Various targets were irradiated as 512 kg of natural uranium target QUINTA, elongated cylindrical lead target and carbon target, or lead bricks target by 660 MeV protons at the irradiation facility Phasotron at JINR. A special experiment was performed with irradiation of two small uranium cylinders the QUINTA consist of. The author investigates the heat generation by proton reactions (inelastic scattering, and ionisation losses) which are part of spallation reaction including Coulomb scattering (or Rutherford scattering, which represents elastic scattering of charged particles); neutron reaction (mostly contributed by fission); pion reaction; and finally gamma heating, the heat generated by photon capturing. The temperature was experimentally measured by highly accurate and specially calibrated thermocouples. The temperature was measured on the surface, and also inside of the target. Additional research was aimed at neutron leakage monitoring T measurement of tiny volume probes by accurate thermocouples. The first probe contains a small amount of fissile material and the second one of non-fissile material with similar material characteristics. Leaking neutrons (neutron flux outside of the target) were detected due to direct heating by fission reactions. This work deals with accurate temperature measurement by thermocouples. It uses the LabView software for data acquisition, the National Instrument hardware for measuring, and Python 3.7. for data manipulation, analysing and visualisation (with employing several libraries). The particle transportation is simulated by MCNPX 2.7.0. and finally, the heat transfer and surface temperature estimation are simulated by ANSYS Fluent (or ANSYS Transient Thermal for simpler problems).
|
|
|
Měření teploty termočlánky
Melničuk, Petr ; Kandus, Bohumil (oponent) ; Podaný, Kamil (vedoucí práce)
Práce se zabývá měřením teploty pomocí termočlánků, které patří do skupiny dotykových teploměrů, tudíž musí přijít do kontaktu s měřeným médiem. Mezi jejich výhody patří veliká flexibilita, díky možnosti použití kombinace různý druhů materiálů a tím dosažení různých rozsahů teplot, které se pohybují v rozmezí od -200 do 1800 . Pokud by byl termočlánek zvolen nevhodně, mohlo by docházet při měření k systematické odchylce a v některých případech až ke znehodnocení měření. Na základě literární studie byla popsána jednotlivá provedení a uvedeny příklady měření kapalin, plynů a tuhých těles v technické praxi. Dále byl také proveden experiment, ve kterém byly porovnány tři různé termočlánky typu ‚K‘ a vyhodnoceny odchylky mezi jednotlivými měřeními.
|
|
| |
|
|
Metody prostorové a spektrální charakterizace světelných zdrojů používaných v automobilové technice
Guzej, Michal ; Černý,, Pavel (oponent) ; Samek, František (oponent) ; Horský, Jaroslav (vedoucí práce)
Automobilové světlomety jsou vystaveny velice proměnným provozním podmínkám, během kterých musí zaručit svou primární funkci vidět a býti viděn. Snahou výrobců je během vývoje nových světlometů eliminovat nedostatky, které by v provozu vedli k závadám. Vhodnými nástroji k odhalení problematických míst jsou spolu s numerickými simulacemi i testovací procedury. Nejvýhodnější je navrhovat experiment s ohledem na následné jednoduché implementování naměřených dat do softwarů pro tvorbu numerických simulací a citlivě zvolit způsob měření sledovaných fyzikálních veličin. Velká část práce je věnována problematice kondenzace ve světlometech, která má negativní vliv na světelnou stopu a životnost. Proto byla vyvinuta metodika experimentálního odmlžování, kdy je do světlometu vypařeno známé množství vody, která je následně zkondenzována na vnitřní ploše předního skla. Z měření jsou pořízeny fotografie, na kterých jsou automaticky detekovány zamlžené a odmlžené oblasti. Výsledky jsou použity pro naladění a ověření numerického modelu odmlžování. Další část je věnována měření teplotnímu zatížení komponent světlometu, které jsou ohřívány nejvíce odpadním teplem ze světelných zdrojů, což je závislé hlavně na typu zdroje, emisivitě a tepelné vodivosti. Byla vyvinuta metodika měření teplot, měření tepelné vodivosti plastových materiálů, nestacionární způsob stanovení emisivity lesklých povrchů a prostorový popis světelných halogenových zdrojů na základě jejich tepelných toků do okolí.
|
host ::
RSS.