Browse
Recent Submissions
Now showing 1 - 3 of 3
- ItemTheoretical modelling of phase stability, magnetic and mechanical properties of compounds based on transition metals(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Heczko, Martin; Zelený, Martin; Friák, Martin; Veis, MartinIn this Doctoral thesis, ab initio calculations of electronic structure within the projector augmented wave method are employed to study physical properties of several compounds containing transition metals and manifesting magnetic ordering. In particular, three material problems were studied, namely the magnetic properties of complex A2BBO6 oxides in dependence of various A, B and B metallic elements; the mechanism twinning on atomic level and its application on NM martensite of Mn-rich Ni-Mn-Ga alloys and the phase transformation and stability in Fe2C. The results of first part show that to achieve the highest Curie temperature in A2BBO6 oxides, A element must have ionic radius as small as possible while the magnetic moments of B and B must be maximized. For deformation twinning of Ni-Mn-Ga alloys it is demonstrated that Mn excess leads to more difficult twinning due to increased phase stability of non-modulated martensite and magnetic ordering of excess Mn atoms. At last but not least, the formation of orthorhombic Fe2C from tetragonal rutile structure is explained from thermodynamical, mechanical and kinetic perspectives as a stabilization due to pseudo-Jahn-Teller effect.
- ItemInteraction of spray with ambient flow(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Cejpek, Ondřej; Jedelský, Jan; Ing. Darina Liederhausová, Ph.D., Ing.Paed.Igip; Vimmr, JanSpreje jsou využívány v průmyslových sektorech, při výrobě energie a v zemědělství. Spreje ovlivňují vše od chemických procesů až po účinnost spalování. Atomizéry jsou typicky vyvíjeny a testovány v kontrolovaných laboratorních podmínkách, bez okolního proudění, které výrazně ovlivňuje charakteristiky spreje. Pochopení interakce mezi spreji a okolními prouděními je zásadní pro navrhování účinných atomizérů pro praktické prostředí. Tato práce se zabývá tlakovými vířivými a šumivými atomizéry v podmínkách příčného a protiproudého uspořádání. Pokročilé optické měřicí techniky, jako je vysokorychlostní vizualizace a fázová Dopplerova anemometrie, jsou použity k analýze interakcí mezi kapkami a prouděním. Bylo zjištěno, že méně stabilní atomizéry (za laboratorních podmínek bez okolního proudění) mohou být vhodnější pro vysokorychlostní příčné proudění. Relativní rychlost mezi kapalným filmem a příčným prouděním výrazně ovlivňují délku rozpadu, kterou lze přesně předpovědět pomocí lineární analýzy nestability. V protiproudém uspořádání může snížení rychlosti kapaliny snížit tlakové ztráty plynu (P) a zrovnoměrnit rychlostní profil protiproudého proudu. Naše zjištění odhalila, že pro přesné předpovědi musí být v modelu P zahrnuto celkové rozložení velikosti kapek. V důsledku nerovnoměrného rychlostního profilu mohou být odneseny kapky výrazně větší, než je predikováno při předpokladu rovnoměrného rychlostního profilu. Výsledky této práce poskytují nové poznatky a objasňují dosud neznámé aspekty chování spreje za reálných podmínek.
- ItemFlow dynamics and distribution of liquid in a system of Rotating Packed Bed(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Hájek, Ondřej; Jícha, Miroslav; Józsa, Viktor; Repke, Jens-UweNa potřebě snížit emise oxidu uhličitého (CO2) se shodly národy napříč planetou. Jednou z nadějných metod k dosažení tohoto cíle je zachycení CO2 po spalování pomocí zařízení s rotující vestavbou (RPB), které umožňuje vysoce efektivní absorpci CO2 díky intenzivní atomizaci absorbentu a neustálému obnovování povrchu kapaliny. Cílem této práce je popsat vícefázové proudění uvnitř rotující vestavby a ve vnější kavitě nejen pomocí experimentálních metod, jako jsou laserové měřící techniky, vizualizace a metody pro stanovení účinnosti zachytávání CO2, ale i pomocí numerických simulací, např. výpočetní dynamiky tekutin. Počáteční rozpad kapaliny na první vrstvě vestavby byl zkoumán na zjednodušeném aparátu sestávajícím z jediného statického horizontálního drátu. Dvě kapalinové stěny vzniknou po nárazu paprsku kapaliny na zakřivený povrch, přičemž úhel mezi stěnami je závislý na rychlosti a průměru paprsku. Z těchto drátů byla seskládána drátěná vestavba umožňující validaci numerických simulací. Díky tomuto výzkumu bylo zjištěno, že i 2D simulace mohou nabídnout efektivní a cenově dostupnou metodu předpovědi pohybu kapaliny v RPB. Kapalina vystupující z rotující vestavby tvoří protáhlé struktury, jejichž délka rozpadu a účinnost zachytávání CO2 byly studovány s cílem dále optimalizovat strukturu vestavby. Délka těchto struktur závisí na průměru vestavby a rychlosti otáček. Pohyb kapek ve vnější kavitě je ovlivněn odporem okolního vzduchu. Velké kapky si zachovají hybnost, takže pak narazí na stěnu zařízení, zatímco malé kapky hybnost ztratí rychle a následují proud vzduchu. Část této práce je věnována vyvinutí a validaci analytického modelu předpovídajícího jejich pohyb. Složení kapaliny ovlivní nejen dynamiku rozpadu, ale také účinnost zachytávání, protože přidání karbonické anhydrázy ovlivnilo kinetiku reakce. Získané poznatky jsou prezentovány v recenzovaných vědeckých publikacích a přispívají k řešení mezinárodního projektu zaměřeného na komplexní přístup k absorpčnímu procesu v zařízeních s rotující vestavbou.