but.committee	prof. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D. (předseda) prof. Ing. Vladimír Adamec, CSc. (člen) Árpád Farkas, Dr. (člen) prof. Ing. Miroslav Jícha, CSc. (člen) RNDr. Pavel Mikuška, CSc. (člen)	cs
but.defence	The thesis of Mr. Bělka addresses a very important topic, which is actual and societlly relevant. The results of the work are original, and usefull with a practical for applications in several areas. The work was presented at high standards and published successfully. There were significent weaknesses in the work.	cs
but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Stroje a zařízení	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Jedelský, Jan	en
dc.contributor.author	Bělka, Miloslav	en
dc.contributor.referee	Adamec, Vladimír	en
dc.contributor.referee	Farkas, Árpád	en
dc.date.created	2018	cs
dc.description.abstract	Dlouhodobé vdechování částic může přispívat ke vzniku nebo zhoršení nejrůznějších plicních onemocnění. Na druhou stranu, vdechování léčiv je často používanou metodou podávání léků proti astmatu a jiným nemocem dýchacího ústrojí. V obou případech je důležité dobře porozumět mechanismům, na jejichž základě funguje pohyb částic a jejich usazování v dýchacích cestách. Cílem této disertační práce bylo získat nová experimentální data depozice částic a analyzovat vliv tvaru částic a průtoku vzduchu na depozici. Byla studována depozice porézních a vláknitých částic v realistickém modelu dýchacích cest. Porézní částice byly vyrobeny různými metodami, např. sprejovým sušením nebo metodou krystalizace. Takto vyrobené částice byly použity při depozičních experimentech. Detekce částic byla provedena pomocí UV/VIS spektrofotometrie. Vláknitý aerosol byl vytvořen rozdrcením skelné vaty. Takto vzniklé vláknité částice byly několikrát prosety přes řadu sít a dále roztříděny podle délky pomocí klasifikátoru pracujícím na principu dielektroforézy. Následná depozice byla vyhodnocena použitím mikroskopie s fázovým kontrastem. Ke zrychlení analýzy byl vyvinut program, který dokáže na základě analýzy obrazu najít a spočítat vlákna. Výsledky experimentu byly použity k určení depozičních charakteristik. S jejich pomocí pak byl kvantifikován vliv tvaru částic a průtoku na míru usazování. Depoziční účinnost částic rostla v závislosti na Stokesově čísle, což poukazuje na vliv setrvačnosti při usazování částic. Bylo prokázáno, že depoziční účinnost porézních částic je podobná té u částic kulových při stejném Stokesově čísle. Vláknité částice se usazovali méně efektivně v porovnání s kulovými částicemi majícími stejné Stokesovo číslo. Jelikož byly okrajové podmínky dostatečně popsány a model plic je k dispozici i v digitální podobě, je možné data použít k validaci výsledků numerických simulací.	en
dc.description.abstract	Inhalation of airborne particulate matter can trigger or exacerbate pre–existing lung conditions. On the other hand, inhalation of aerosolized medicaments can be used for treatment of various respiratory or systemic diseases. In both cases, it is essential to comprehend the particle transport and subsequent deposition. The aim of this PhD thesis is to obtain new experimental data on particle deposition and elucidate the effect of particle shape and flow rate on deposition. The deposition of porous and fibrous particles in the realistic replica of human respiratory airways was studied. The porous particles were produced by various methods, such as spray–drying or liquid–liquid interface crystallization. The produced particles were introduced into the replica and the subsequent deposition was detected using spectrophotometry. The fibrous particles were produced by crushing glass wool material. To narrow the fiber size distribution, the resulting fibers were sieved and then classified according to their length using a dielectrophoretic classifier. The fiber deposition inside the replica was detected using phase–contrast microscopy. To speed–up this analysis, an in–house software based on image processing was developed. The results were utilized to calculate deposition characteristics. The deposition efficiency of both particle types increased with increasing Stokes number indicating a significant role of impaction. Comparing their deposition efficiency to that of spherical particles, porous particles exhibited similar deposition efficiencies, however, fibers deposited less efficiently than spherical particles having the same Stokes number. As the boundary conditions were sufficiently described and the replica is available in a digital format, the data can be also employed in validation of numerical simulations.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	BĚLKA, M. In Vitro Study of the Effect of Particle Characteristics and Flow Rate on Regional Deposition in Human Airways [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.	cs
dc.identifier.other	106604	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/84042
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Usazování částic	en
dc.subject	transport částic	en
dc.subject	porézní částice	en
dc.subject	vlákna	en
dc.subject	model dýchacích cest	en
dc.subject	Particle deposition	cs
dc.subject	aerosol transport	cs
dc.subject	porous particles	cs
dc.subject	fibers	cs
dc.subject	replica of respiratory airways	cs
dc.title	In Vitro Study of the Effect of Particle Characteristics and Flow Rate on Regional Deposition in Human Airways	en
dc.title.alternative	In Vitro Study of the Effect of Particle Characteristics and Flow Rate on Regional Deposition in Human Airways	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2018-06-26	cs
dcterms.modified	2018-07-11-14:41:49	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta strojního inženýrství	cs
sync.item.dbid	106604	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2025.03.27 14:43:18	en
sync.item.modts	2025.01.15 20:55:57	en
thesis.discipline	Konstrukční a procesní inženýrství	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Energetický ústav	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

In Vitro Study of the Effect of Particle Characteristics and Flow Rate on Regional Deposition in Human Airways

Files

Original bundle

Collections