Browse
Recent Submissions
Now showing 1 - 5 of 370
- ItemSuperkavitace za překážkou v proudu pro využití v čištění vody(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Monková, Paulína; Rudolf, Pavel; Balko, MarekPredložená diplomová práca sa zaoberá hydrodynamickou kavitáciou za prekážkou, ktorá by mohla byť v budúcnosti využitá v zariadení za účelom dočisťovania vody. V úvodnej časti je bližšie charakterizovaná kavitácia všobecne a špecifikovaný typ superkavitácie, ktorý je žiadané vyvolať za obtekanou prekážkou. V práci je okrajovo opísané zariadenie CaviPlasma, ktoré je aktuálne vyvíjané a jedná sa o prvý návrh na dočisťovanie vody v spojení nízkoteplotného plazmového výboja s hydrodynamickou kavitáciou. V ďalšej časti práce sú bližšie zobrazené výskumy, ktoré sa zaoberali tvarom telesa na kavitáciu, kde sa jednalo o neventilovanú kavitáciu, ktorá je predmetom tejto práce. Z uskutočneného rešeršu boli následne vybrané tvary telesa, ktoré boli porovnané pomocou softvéru Ansys FLUENT pomocou 2D axisymetrickej úlohy. Zo simulácií bol následne vybraný tvar telesa, ktorý sa javil ako najviac vyhovujúci. Bol zhotovený výpočet s užívateľom definovanou funkciou, ktorá upravuje turbulentnú viskozitu pre použitý model turbulencie. Následne je bližšie priblížená experimentálna trať, na ktorej bol úspešne testovaný vybraný tvar telesa a to pre navrhnutý priemer (40 mm), a ďalej aj pre jeden väčší (42 mm) a jeden menší priemer (38 mm). V ďalšej časti práce sú vyhodnotené namerané veličiny ako hydraulické, tak aj spracované záznamy zo snímača akustickej emisie a tlakového snímača. V závere sú porovnané výsledky experimentu a simulácie a následne popísané návrhy riešenia problémov, ktoré sa v práci vyskytli.
- ItemProudění tuku v kulovém kloubu ramene řízení automobilu(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Běhoun, Lukáš; Rudolf, Pavel; Šperka, PetrTato diplomová práce se zabývá mazáním kulových kloubů využívaných v systémech zavěšení a řízení automobilů s využitím multidisciplinárního přístupu. Kombinuje experimentální modelování, počítačové simulace a pokročilé zobrazovací techniky. Pro analýzu tloušťky mazacího filmu byla využita rentgenová počítačová tomografie (CT). Plastickým mazivem v kulových kloubech je nenewtonská kapalina zvaná tuk. Za účelem vytvoření modelu kapaliny byla využita reologická data, podle kterých byly vytvořeny čtyři modely nenewtonské kapaliny. Tribologická měření následně poskytla informace o silových interakcích v mazacích filmech, jež byly dále zkoumány pomocí CFD simulací a výsledky byly srovnány. Tím byl identifikován nejvhodnější model nenewtonské kapaliny, který byl aplikován na simulaci chování tuku v reálných geometriích kloubů získaných z CT snímků. Výsledky simulace byly následně porovnány s experimentálními daty.
- ItemAdaptivní zobrazovací a spektroskopické metody pro elektronovou mikroskopii(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Urban, Jakub; Konečná, Andrea; Juffmann, ThomasZásadní objevy v elektronové mikroskopii a spektroskopii byly zpravidla umožněny díky zavedení nové pokročilé instrumentace. V dnešní době máme k dispozici detektory, jejichž citlivost je omezená tzv. hranicí výstřelového šumu. To nám skýtá možnost posunout preciznost měření, až k jeho nejzazším hranicím daným zákony kvantové mechaniky. Cílem této teoretické diplomové práce je prozkoumat, jak ke zlepšení preciznosti měření zobrazovacích a spektroskopických metod v prozařovací elektronové mikroskopii (TEM) využít adaptivní algoritmy, v nichž jsou nastavovány kontrolní experimentální parametry podle výsledků předchozích měření. Provedli jsme simulace model v Rayleighovském zobrazování volnými elektrony (FERI), což je interferometrická technika, která rozšiřuje možnosti světlem buzené elektronové mikroskopie blízkého pole. FERI umožňuje rekonstrukci fáze a amplitudy zkoumaných optických polí. Bylo porovnáno několik adaptivních algoritmů založených na metodě maximální věrohodnosti nebo na bayesovské inferenci. Nejlepších výsledků z hlediska střední kvadratické chyby dosáhl algoritmus kombinující bayesovský adaptivní design se sekvenčním Monte Carlem, jenž dosáhl meze optimální preciznosti během desítek jednoelektronových měření. Také byly provedeny simulace adaptivních experimentů v rastrovací prozařovací elektronové mikroskopie z prstencovým detektorem temného pole, v nichž byla odhadována poloha jediného atomu. Naše výsledky ukazují, že adaptivní algoritmy umožňují snížit počet měření nutných k odhadu parametrů s danou precizností. Jsou probrány jejich možné aplikace v TEM včetně měření vzorků citlivých s omezenou elektronovou dávkou, optimalizace tvaru strukturovaného elektronového svazku a kvantové metrologie.
- ItemTepelný výměník využívající strukturovaný materiál(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Simon, Jakub; Vaverka, Ondřej; Čížek, PetrCílem této práce bylo vyvinout a popsat metodu návrhu tepelného výměníku využívajícího Triply Periodic Minimal Surfaces (TPMS) struktury a ověřit ji návrhem, výrobou a experimentálním otestováním funkčního vzorku. Jedná se o chladič typu olej-voda vyrobený aditivně technologií Laser Powder Bed Fusion na stroji SLM 280 HL z materiálu AlSi10Mg. Po sérii analýz a testů byla pro vyvíjenou metodu zvolena kubická diamond struktura s minimální tloušťkou stěny 0,7 mm a rozsahem relativních hustot 15 až 25 % (délka hrany buňky 11,1÷18,5 mm). Součástí metody je také predikční skript výkonu a dalších parametrů navrhovaného výměníku, který byl vytvořen z dat naměřených během testování vzorků s různými konfiguracemi buněk. Samotná metoda vede uživatele krok za krokem od volby vstupních požadavků, přes odhad výkonu, až po dvoufázové parametrické modelování samotného TPMS výměníku (explicitní a implicitní). Funkční vzorek, vytvořený pomocí této metody, dosáhl tepelného výkonu 315,25 W, což je o 4,2 % více než u referenčního deskového výměníku. TPMS výměník také disponoval o 78 % menším teplosměnným tělesem a o 62 % nižší celkovou hmotností. Rozdíly mezi predikovaným a reálným tepelným výkonem činily až 18 %. Metoda je v současném stavu vhodná pro návrh TPMS výměníků s výkony 50 až 230 W. Obecně je však univerzální a lze s ní zmapovat i oblasti vyšších výkonů, čímž se sama zpřesní.
- ItemPředehřev tiskové podložky při WAAM výrobě hořčíkové slitiny AZ61(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Zeman, Stanislav; Slavíček, Jakub; Hutař, PavelCílem této práce bylo navrhnout a sestrojit vyhřívanou podložku, která byla následně použita pro ověření vlivu předehřevu na díly vyrobené technologii WAAM z hořčíkové slitiny AZ61. Postupně byl zkoumán vliv předehřevu v rozmezí 50 °C–350 °C na základní geometrii single-track návaru. Ukázalo se, že vlivem předehřevu se geometrie single-track návaru snižuje a rozšiřuje, zároveň dochází k prohloubení průvaru. Na základě těchto znalostí, byla stanovena ideální teplota předehřevu 200 °C pro výrobu tenkostěnných vzorků. Díky předehřevu došlo ke stabilizaci šířky vrstev v tenkostěnném vzorku a výrazně se jeho zvýšila kvalita. Dále byl použit předehřev pro redukci zbytkového napětí. Měřením deformace se podařilo prokázat až 50% redukci zbytkového napětí uvnitř tenkostěnného vzorku. Na závěr byl stanoven vhodný interval teplot 200 °C–250 °C pro WAAM výrobu z hořčíkové slitiny AZ61.