|
|
Řešení vývoje nestabilit kapalného filmu s následným odtržením kapek
Knotek, Stanislav ; Kozubková, Milada (oponent) ; Čermák, Libor (oponent) ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Dizertační práce se věnuje studiu nestabilit tenkých kapalných filmů až do fáze odtržení kapek. Dle typu struktur a dějů na povrchu filmu byly na základě literární rešerše klasifikovány čtyři typy nestabilit: dvoudimenzionální pomalé vlny, dvoudimenzionální rychlé vlny, třídimenzionální vlny, solitární vlny a fáze odtrhávání kapek z povrchu filmu. Práce analyzuje fyzikální principy vzniku nestabilit a zabývá se matematickou formulací problému. Jako příčina nestabilit jsou identifikovány smykové napětí a tlak působící na povrch filmu. Matematické modely predikce nestabilit jsou demonstrovány pomocí přístupů založených na řešení Orrovy-Sommerfeldovy rovnice a pomocí řešení pohybových rovnic v integrálním tvaru. Dále jsou uvedeny modely fluktuací smykového napětí a tlaku působících na povrch filmu a vybrané modely tloušťky filmu. Těžiště práce je zaměřeno na predikci iniciace dvoudimenzionálních vln pomocí integrálního přístupu. Charakteristiky fluktuací smykového napětí a tlaku na hladině filmu byly modelovány pomocí simulací proudění vzduchu nad pevným povrchem. V závěru práce jsou uvedena kritéria odtržení kapek v závislosti na rychlosti proudění vzduchu a tloušťce filmu.
|
|
| |
|
|
Matematické modelování hemodynamiky u mozkových aneurysmat : analýza změn parametrů hemodynamiky v čase - cesta ke klinickému využití
Sejkorová, Alena ; Hejčl, Aleš (vedoucí práce) ; Vaverka, Miroslav (oponent) ; Přibáň, Vladimír (oponent)
Matematické modelování hemodynamiky u mozkových aneurysmat Analýza změn parametrů hemodynamiky v čase - cesta ke klinickému využití Hemodynamika se podílí na vzniku intrakraniálního aneurysmatu a změny v jejích parametrech v čase vedou k růstu, stabilizaci nebo ruptuře aneurysmatu. Definování těchto změn pomocí matematického modelování hemodynamiky by významně přispělo k pochopení vývoje a ruptury aneurysmatu a umožnilo by využití matematických simulací v klinické praxi. V následující práci je matematickým modelováním hemodynamiky analyzováno devět incidentálních aneurysmat. U pěti aneurysmat byl modelován jejich vývoj v čase, který vedl k ruptuře a u čtyř aneurysmat byl popsán vliv hemodynamiky na růst. Největší vliv na růst aneurysmat mělo nízké smykové napětí. S růstem se také zvětšovaly oblasti s nízkým smykovým napětím a oscilačním indexem a růst pokračoval. Naproti tomu remodelace krčku podléhala vysokému smykovému napětí a tlaku. U následně prasklých aneurysmat se významně snižovalo minimální smykové napětí a zvětšovala se oblast s minimálním smykovým napětím. Výsledky naznačily podíl rostoucí oblasti nízkého smykového napětí a snižujícího se smykového napětí na zvyšování rizika ruptury aneurysmatu. K posouzení vývoje aneurysmatu a rizika ruptury aneurysmatu pomocí matematického modelování...
|
|
|
Řešení vývoje nestabilit kapalného filmu s následným odtržením kapek
Knotek, Stanislav ; Kozubková, Milada (oponent) ; Čermák, Libor (oponent) ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Dizertační práce se věnuje studiu nestabilit tenkých kapalných filmů až do fáze odtržení kapek. Dle typu struktur a dějů na povrchu filmu byly na základě literární rešerše klasifikovány čtyři typy nestabilit: dvoudimenzionální pomalé vlny, dvoudimenzionální rychlé vlny, třídimenzionální vlny, solitární vlny a fáze odtrhávání kapek z povrchu filmu. Práce analyzuje fyzikální principy vzniku nestabilit a zabývá se matematickou formulací problému. Jako příčina nestabilit jsou identifikovány smykové napětí a tlak působící na povrch filmu. Matematické modely predikce nestabilit jsou demonstrovány pomocí přístupů založených na řešení Orrovy-Sommerfeldovy rovnice a pomocí řešení pohybových rovnic v integrálním tvaru. Dále jsou uvedeny modely fluktuací smykového napětí a tlaku působících na povrch filmu a vybrané modely tloušťky filmu. Těžiště práce je zaměřeno na predikci iniciace dvoudimenzionálních vln pomocí integrálního přístupu. Charakteristiky fluktuací smykového napětí a tlaku na hladině filmu byly modelovány pomocí simulací proudění vzduchu nad pevným povrchem. V závěru práce jsou uvedena kritéria odtržení kapek v závislosti na rychlosti proudění vzduchu a tloušťce filmu.
|
|
|
Elektrodifúzní metoda diagnostiky proudění v přístěnné oblasti toku
Tihon, Jaroslav
Elektrodifúzní metoda je představena jako měřicí technika vhodná pro diagnostiku proudění v těsné blízkosti u stěny, tedy v oblasti obtížné dostupné pro standardní anemometrické techniky (jako např. PIV nebo LDA). Na čtyřech aplikačních příkladech (tok za náhlým rozšířením, vlnový filmový tok, turbulentní proudění v plochém kanále, přístěnné proudění v blízkosti stoupající bubliny) jsou dokumentovány její možnosti při měření rozložení smykové rychlosti na stěně, vymezení stabilních recirkulačních oblastí, detekci krátkodobé přístěnné reverze toku, studiu struktury přístěnné turbulence, či detekci pohybujících se bublin či částic. Představena je též nová technologie přípravy mikročidel založená na fotolitografii a diskutovány první výsledky dosažené při využití těchto čidel pro studium proudění v mikrofluidních zařízeních.
Plný tet: SKMBT_C22013110513500 -  PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
|
|
Wall Shear Stress Induced by Taylor Bubbles in Inclined Flow Channels
Tihon, Jaroslav ; Pěnkavová, Věra ; Vejražka, Jiří
The motion of single air bubbles in flat channels is experimentally investigated. The electrodiffusion technique of near-wall flow diagnostics is applied to measure the wall shear stress distribution under large rising bubbles. The measurements are synchronized with the visual observation of bubble movement by a high-speed camera. The analysis of video records provides information on the bubble shape and terminal velocity. The experiments are carried out for three different channel configuration (with heights of 1.5, 4, and 8 mm), cover a wide range of channel inclination angles (from horizontal to vertical position), and dealing with both the bubbles in stagnant and in co-flowing water.
Plný tet: SKMBT_C22012112614030 - PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
|
|
The Transitional Regime of Backward-Facing Step Flows
Tihon, Jaroslav ; Pěnkavová, Věra ; Havlica, Jaromír ; Šimčík, Miroslav
The backward-facing step flow is investigated experimentally (electrodiffusion technique) and numerically (CFD software Fluent) at moderate Reynolds numbers achieved in a water channel. The direction sensitive sensors are used to measure the wall shear rate behind the step and detect the near-wall extent of different flow-recirculation regions. 2D numerical simulations provide additional information on the global flow rearrangement caused by the change of operational parameters (channel expansion ratios, inlet flow conditions). At the transitional flow regime, the near-wall flow exhibits an unsteady character with a high sensitivity to external low-frequency perturbations (intrinsic flow instability). The inlet pulsatile forcing is found to affect strongly the overall flow structure behind the step, resulting in the reattachment length reduction and the reverse flow intensification.
|
|
|
Střihové napětí na stěně pod velkou bublinou stoupající v nakloněném plochém kanále
Tihon, Jaroslav ; Pěnkavová, Věra ; Vejražka, Jiří
Elektrodifúzní diagnostika přístěnného toku je použita pro měření rozložení smykové rychlosti pod velkou bublinou stoupající podél stěny nakloněného kanálu. Směrově citlivá čidla umožňují též detekci reverze toku v tenkém kapalném filmu oddělujícím pohybující se bublinu od stěny kanálu. Elektrodifúzní měření jsou synchronizována s vizuálním pozorováním pohybu bubliny pomocí rychloběžné kamery. Analýza těchto videozáznamů poskytuje informace o tvaru a rychlosti bublin. Experimenty jsou provedeny pro tři různé výšky tokového kanálu a pokrývají široký rozsah úhlů jeho naklonění. Získané výsledky charakterizující pohyb bublin jak v nehybné kapalině, tak i v kapalině proudící vzhůru kanálem, jsou konfrontovány s předpověďmi teoretických modelů.
|
host ::
RSS.