Sborník příspěvků

skmtt2012.jpg Editoři  Ing. Jan Jedelský, Ph.D. a Ing. Lubomíır Klimeš.  ISBN 978-80-214-4529-1. Sborník příspěvků v ydalo Vysoké učení technické v Brně, 2012.

  • pdf Anežka Volková, Jozef Vlček, Hana Ovčačíková The calorimetric observation of hydration processes of alkaline activated granulated blast furnace slag
  • pdf Antonín Kolbábek, Michal Jaroš Experimentální vzduchový zemní výměník tepla a jeho technické provedení
    Příspěvek se zabývá volbou vhodného potrubního systému pro nově realizovaný zemní výměník tepla, který byl vybudován jako doplněk experimentálního nízkoenergetického domu FSI VUT v Brně v rámci projektu FRVŠ 3206/2011/G1 „Zemní výměník tepla jako nový prvek v technice prostředí“. Posouzen je vliv materiálu čtyř nejvyužívanějších typů potrubí na parametry výměníku a výši investičních nákladů (poměr cena/výkon). Jako nejvýhodnější se z tohoto pohledu jeví použitý potrubní systém KGSystém (PVC)® SN4.
  • pdf Bohumil Sekanina, František Kavička, Josef Štětina, Karel Stránský, Jiří Molínek The effect of the computed local solidification time on the material structure of solidified ceramics EUCOR
  • pdf Bohumil Sekanina, František Kavička, Josef Štětina, Karel Stránský, Jiří Molínek The effect of the computed local solidification time on the material structure of solidified ceramics EUCOR
    Corundo-baddeleyit material (CBM) – EUCOR – is a heat- and wear-resistant material even at extreme temperatures. This article introduces a numerical model of solidification and cooling of this material in a non-metallic mold. The numerical model is capable of determining the total solidification time of the casting and also the place of the casting which solidifies last. Furthermore, it is possible to calculate the temperature gradient at any point and time, the local solidification time and determine the solidification interval of any point. The local solidification time is one of the input parameters for the cooperating model of chemical heterogeneity. This second model and its application on EUCOR samples prove that the applied method of measuring the chemical heterogeneity provides the detailed quantitative information on the material structure and makes it possible to analyze the solidification process. The analysis of this process entails statistical processing of the measurement results of the heterogeneity of the EUCOR components and performs the correlation of individual components during solidification. The verification of both numerical models was conducted on a real cast 350 x 200 x 400 mm block.
  • pdf Bohuslav Pavlok Energeticky úsporný hydraulický pohon s Load-Sensing regulací
    Hydrostatický pohon se zdrojem průtoku tvořeným hydrogenerátorem s Load-Sensing regulací se vyznačuje vysokou celkovou účinností pohonu a současně malou závislostí průtoku na zatěžovacím tlaku. Tyto výhody mohou být někdy zastíněny horší dynamikou pohonu ve srovnání s pohony přímo řízenými proporcionálními regulačními ventily. V těchto případech je výhodné využít při návrhu pohonu možností, které nabízejí metody matematického modelování a počítačové simulace.
  • pdf Branislav Knížat, Róbert Olšiak, Marek Mlkvik Experiences with a visualisation of cavitating flows behind a microorifice
    Cavitating flow of water behind a micro-orifice at high pressure gradients comes under phenomena of fluid mechanics the visualisation of which is a challenge. It requires a sophisticated apparatus as well as advanced methodology of the experiment and data processing. In the paper are described experiences with a construction and operation of the apparatus able to visualise flow at high speeds behind a microorifice. Presented are some results of experiments obtained with micro-orifices of diameters 0,350 mm and 0,580 mm. Described are some methods of processing and evaluation of flow images.
  • pdf Dmitry Zhukov, René Pyszko Steady mathematical model of ladle furnace heat work
    This paper presents the mathematical model of ladle furnace heat work, which is based on the heat balance equation of the furnace. The model was created based on data from the operating unit. There are considered the three stages of melting: deoxidation, desulphurization and alloying. Duration of the process is long, so it can be considered as quasi-steady process. It works with heat summation values in various stages of melting. Items in the heat balance include, except for the heat contained in the steel and slag, the heat of electric arc, furnace wall heat loss, the heat loss of furnace roof water-cooling, heat conduction losses through the electrodes, exothermic and endothermic heat reactions of ingredients and the heat loss of outgoing gases. The model can be used for energy and economic calculations and for the ladle furnace control.
  • pdf František Kavička, Bohumil Sekanina, Josef Štětina, Karel Stránský The character of the solidification structure of massive ductile cast-iron castings and its prediction
    This paper deals with the simulation of solidification and cooling of a massive casting, with various ways of accelerated cooling using steel chills in order to reduce the heterogeneity of the pouring temperature field and to increase the rate of cooling of the casting. The results of the simulation of the temperature field are compared with experimentally measured temperatures. It seems that numerically controlled cooling enables the optimization of the technology of pouring of massive ductile cast-iron castings with spheroidal graphite. The relationships among four characteristic parameters and the corresponding local solidification times were determined in the series of samples that had been selected from defined positions of the massive casting.
  • pdf František Lízal, Jakub Elcner, Miroslav Bělka, Jan Jedelský, Philip Hopke, Pavel Štarha, Hana Drucmüllerová, Miroslav Jícha Measurement of fiber deposition in a human lung model by phase contrast microscopy with automated image analysis
    Deposition of fibers in human lungs is known as a health hazard. In-vitro measurements were performed with monodisperse glass fibers in a realistic model of human lungs up to seventh generation of branching to estimate the effect of fiber size and breathing pattern on fiber deposition. Deposited fibers were rinsed from the model segments and gathered on nitrocellulose filters. Phase-contrast microscopy with high resolution camera was used to capture images of filters with fibers. New software was developed for an automated image analysis and local deposition characteristics were calculated afterwards. The whole method proved to be a useful and valuable tool for the evaluation of fiber and particle deposition.
  • pdf František Ridzoň, Viera Peťková, Vojtech Molnár Quantification of an influence of a degree of regeneration on the power parameters of a gas turbine
    The operating mode of a gas turbine depends not only upon the intake air parameters but also upon a degree of regeneration. The paper analyses the effect of a regeneration degree on the operation of a considered GT 750-6 gas turbine using a special software developed for this purpose. Based on case calculations, the effect of a degree of regeneration on the specific power and thermal efficiency of the actual GT 750-6 gas turbine is quantified.
  • pdf František Urban, Peter Fodor, Ľubor Kučák, Viera Peťková Efficiency of combined cycle with a condensing extraction steam turbine and a backpressure steam turbine
    Flow structure behind the backward facing step in a narrow channel was studied in details. The step height was 25 % of the channel width. The structure of the region just behind the step forming the back-flow region was subjected to experimental investigation using stereo PIV technique. Time-mean 3D structures behind the step are evaluated and shown in the paper.
  • pdf Ivan Vitázek, Božena Vitázková, Július Ploth Produkcia plynných emisií zdroja tepla na biomasu
    Náhrada fosílnych palív obnoviteľnými zdrojmi pri vykurovaní a sušení obilnín je veľmi aktuálna. Z obnoviteľných zdrojov má najvyššie zastúpenie biomasa, a to najmä drevná štiepka a slama. V príspevku sú uvedené výsledky z kontrolného merania na zdroji tepla pre vykurovanie bytov a prípravu teplej vody. Uvedené sú vybrané závislosti produkcie CO, CO2, oxidov dusíka, obsahu kyslíka a celkového organického uhlíka. Zistené poznatky evokujú potrebu upustiť od názorov o tzv. ekologicky neškodnej výrobe tepla z biomasy. Pokiaľ je však biomasa náhradou za fosílne palivá, dopady na životné prostredie sú oveľa priaznivejšie.
  • pdf Jakub Archalous Mathematical model of ejector and experimental verification
    This paper deals with the reduction of the water suction time into the rotating impeller of the centrifugal pump used in firesport. The suction is carried out by the ejector, which is powered by exhaust gases of combustion engine. A created mathematical model describes the flow in the ejector, and was verified by an experiment. It was also used as a base for the creation of a new ejector, which has an increased airflow.
  • pdf Jakub Elcner, František Lízal Rozšíření výuky předmětu Počítačové modelování formou interaktivních průvodců
    Cílem tohoto článku je seznámit čtenáře s realizací projektu zaštítěného Fondem rozvoje vysokých škol, s názvem "Rozšíření výuky předmětu Počítačové modelování formou interaktivních průvodců". V rámci tohoto projektu byla vytvořena databáze multimediálních výukových průvodců zaměřených na ovládání a práci s programem StarCCM+ a přenosná trať umožňující jednoduché experimenty s obtékáním tuhých těles. Vybrané případy je možné realizovat v počítači a výsledek simulace vizuálně porovnat s experimentem provedeným na přenosné trati.
  • pdf Jakub Elcner, František Lízal, Jan Jedelský, Miroslav Jícha Investigation of air flow in idealized model of human respiratory tract
    Validation of numerical simulation using experimental data is necessary prerequisite for authentication of proper use of numerical method. This article deals with comparison of velocities on idealized model of human upper airways during stationary inspiration for three different breathing regimes. For the purpose of this study, the model which includes realistic geometry of mouth cavity and glottis coupled with idealized geometry of trachea and bronchial tree up to fourth generation of branching was made. Calculations were compared with experiments acquired by Phase-Doppler Particle Anemometry (P/DPA) on identical geometry. Velocity data were compared at several points in trachea and bronchial tree. Specific air flow characteristics are documented and discussed based on results of the numerical simulation of the velocity field.
  • pdf Jan Fišer, Jan Pokorný, David Podola, Miroslav Jícha Experimental investigation of car cabin environment during real traffic conditions
    In the paper, the authors refer to measurement of a car cabin heat load and indoor environment during driving in real traffic conditions. The main goal was to obtain data for boundary conditions, model testing and results comparison of the 1D car cabin heat load model. Secondary aim was better understanding of cabin environment inside a car cabin under different operational conditions. As test vehicle Škoda Felicia Combi with dark blue painting was used and GPS data, parameters of ventilation, cabin environment and ambient environment were measured. Measurements were preformed for summer, autumn and winter conditions including parking and driving test circuits around Brno. Driving circuit included driving in the city, out of the city and on the highway D1.
  • pdf Ján Kosiba, Juraj Tulík, Ľubomír Bureš Vyhodnotenie prevádzkovej skúšky syntetického oleja aplikovaného v prevodovo-hydraulickom obvode traktora
    Predložený príspevok sa zaoberá vyhodnotením prevádzkovej skúšky novovyvíjaného syntetického oleja MOL Farm UTTO Synt v prevodovo-hydraulickom obvode traktora Zetor Forterra 114 41. Na vyhodnotenie slúžia teplotné a tlakové charakteristiky syntetického oleja v prevodovo-hydraulickom obvode a sledovanie teploty povrchu výstupného vedenia hydrogenerátora pri najťažšej vykonávanej operách traktora. Pre overenie správnosti výsledkov merania bolo vykonané štatistické vyhodnotenie nameraných hodnôt. Získané charakteristiky slúžia na konštrukciu a simulovanie na vyvíjanom experimentálnom laboratórnom zariadení na Katedre dopravy a manipulácie.  
  • pdf Ján Rajzinger, Lucia Záležáková Calculation of maximum water content in gas phase for selected natural gases
    During the expansion of natural gas in the pipeline transportation, the gas cools down due to the Joule-Thomson effect and due to the interaction between pipeline system and its surroundings to the conditions at which gas is saturated by water vapors, and gas is not able to keep excess humidity and its condensation and hydrate formation will occur. For that reason it is necessary to identify the critical parts of the pipeline systems, maximum water content in the gas, to choose appropriate physical model. For the physical model development, method based on equality of fugacity concept with modified Peng-Robinson equation of state and Rachford-Rice appropriate solution algorithm are used to develop the model estimating the water content in equilibrium with natural gas. The results of the presented method are compared with selected experimental data (methane-water and natural gas - water systems) from the literature. Selected natural gases are compared from maximum water content point of view.
  • pdf Jaroslav Kmoch Zobrazování teplotních polí v reálném čase pomocí termokamery Testo 890
    Termografie se uplatňuje jako nástroj pro zobrazování rozložení teplot v ploše. Výzkum a vývoj nových metod však přinesl, že se stala toto technika více dostupnou a zároveň přinesl možnost snímání rozložení teploty v ploše objektu. Novinkou také je, že může být zaznamenáno termografické video, kde může být i zpětně analyzováno rozložení teplot v jednotlivých bodech libovolného času v záznamu. Záznam termografického videa se velice osvědčil jako nástroj pro výzkum a vývoj nových výrobků nebo ověřování teoretického rozložení teplot.
  • pdf Jaroslav Štigler Analytical velocity profile in tube for laminar and turbulent flow
    A new analytical formula of the velocity profile for the laminar and turbulent flow in a tube with a circular cross-section will be introduced in this article. This formula is rather simple and it can be improved. This new formula will also be compared with two different power law formulas. The advantage of this new formula is that it can also be compared with the log lawnear the wall.
  • pdf Jaroslav Volavý, Miroslav Jícha Turbulence modulation in Large Eddy Simulation of backward-facing step flow laden with particles
    This work describes Large Eddy Simulation of backward-facing step flow laden with particles. The concentration of the particles in the flow is high enough for consideration of two-way coupling. This means that the particles are influenced by fluid and vice versa. The inter-particle collisions are neglected. The Euler-Lagrange method is adopted, which means that the fluid is considered to be continuum (Euler approach) and for each individual particle is solved Lagrangian equation of motion. Particles are considered to be spherical. The simulations are performed for different volume fractions and various types of particles. The results are compared to the single-phase flow in order to investigate the effect of the particles on the turbulence statistics of the carrier phase.
  • pdf Jiří Hejčík, Jiří Langer Vliv zateplení na spotřebu tepla
    Příspěvek se zabývá porovnáním spotřeby tepla na vytápění bytových (převážně panelových) domů před a po zateplení. Porovnání je provedeno na souboru 117 domů, nacházejících se v různých částech města Brna, pro které bylo možné sledovat spotřebu tepla v průběhu let 2004 – 2010 a pro které byl znám rok provedení úsporných opatření. Spotřeby tepla jednotlivých domů byly normalizovány pomocí denostupňů a porovnány, přičemž byl sledován pokles spotřeby tepla po zateplení a stanovena průměrná skutečně dosažená úspora tepla, vzniklá zateplením bytového domu.
  • pdf Jiří Linhart, Václav Sláma, Jan Čulík, Michal Hoznedl Tvarové modifikace axiálně radiálního výstupního hrdla parní turbíny
    Úkolem výstupního hrdla kromě vyvedení páry z turbíny je zvýšit její entalpický spád a tedy výkon stroje. K tomu je třeba minimalizovat ztráty v difuzoru hned za lopatkováním posledního stupně, kde jsou nejvyšší rychlosti. Je řada způsobů jak toho dosáhnout: tvarem či jakostí povrchu difuzoru, syntetizovaným paprskem, odsáváním nebo naopak vefukováním páry za účelem turbulizace mezní vrstvy. Zároveň vzniká řada otázek: jaký je optimální tvar, jak velké množství a s jakou hybností vefukovat, v kterém místě, pod jakým úhlem. Tento příspěvek se zabývá numerickou simulací proudění ve výstupním hrdle při různých systematicky měněných variantách geometrického uspořádání, jejich vlivem na ztráty a na výkon turbíny.
  • pdf Jiří Marek, Miroslav Příhoda, Zdeněk Toman, Mária Čarnogurská Stanovení součinitele přestupu tepla při ochlazování kolejnic
    V současné železniční dopravě neustále rostou provozní rychlosti, což klade zvýšené nároky na užitné vlastnosti kolejnic. Hlavním způsobem ke zlepšení mechanických vlastností kolejnic je řízené ovlivnění mikrostruktury materiálu. Pro aktivní řízení teplotně deformačního režimu při výrobě kolejnic je nezbytné znát vliv kinetiky teplotního pole na jejich strukturu. Příspěvek se zabývá řešením teplotních polí při ochlazování kolejnic, hledáním optimální metody řešení a stanovením okrajových podmínek. Je popsána experimentální metoda měření ochlazovacích křivek. Z naměřených teplot byl prostřednictvím inverzní úlohy stanoven součinitel přestupu tepla.
  • pdf Josef Štětina, Tomáš Mauder, Lubomír Klimeš, Miloš Masarik Increasing the surface temperature of straightening at the slab continuous casting
    Surface temperatures of cast slabs at small radius segments in front of as well as at the un-bending point belong to parameters that affect the surface quality of continuously cast slabs. Older ma-chines for continuous casting were designed with regard to the performance (to amount of cast slabs) rather than to the quality. Therefore, the adaptation of secondary cooling is required in order to accom-plish the desired surface temperatures. The modification consists in the dynamic control of secondary cooling, surface temperatures monitoring by means of the numerical model of temperature field as well as in a prospective replacement of cooling nozzles. In order to optimize and control the secondary cooling, characteristics of nozzles and especially the influences of water flow rate, air pressure, casting speed and surface temperatures to the heat transfer coefficient under nozzles have to be known. Moreover, the heat transfer coefficient can be also influenced by the age of nozzles. The paper deals with relationships of described influences and their impacts to the temperature field of cast slabs. The results are presented for the 1530 x 250 mm slabs that are cast in Evraz Vítkovice Steel where the main author’s dynamic 3D solidification model is used to control the production interface and runs in off-line version. Its results can be used as a preparation tool for the real casting process.
  • pdf Jozef Bereznai, František Urban, Ľubor Kučák CFD model validation of coolant flow in nuclear reactor fuel assembly outlet by means of measurements on a physical model of a fuel assembly
    Safe and effective loading of nuclear reactor fuel assemblies demands qualitative and quantitative analysis of the relations between the coolant temperature in the fuel assembly outlet, measured by a thermocouple, and the mean temperature of the coolant in the thermocouple plane position. In the laboratory at the Institute of Thermal Power Engineering of the Slovak University of Technology in Bratislava, an experimental physical fuel assembly model of the VVER 440 nuclear power plant with V 213 nuclear reactors was installed. The aim of the measurements on the physical model was to analyze the temperature and velocity profiles in the fuel assembly outlet. The following article deals with CFD simulations of a fuel assembly outlet, validated by means of measurements on the physical model of the fuel assembly
  • pdf Júlia Weismanová Dynamic thermal models in building simulations
    Mathematical description of a linear system can be obtained in various ways. Theoretical models are desirable when basic physical laws of nature are known that describe the relationship between input and output signals, mostly in terms of differential equations. If this is not the case, approximate dynamic characterization may be received from statistical analysis of experimental data. Both of methods are jointly called system identification. The paper provides the compendium of analytical modelling techniques that are pertinent to space-load calculations. Predominantly, the conduction transfer functions and state space formulation are of interest, whereas they are more efficient than solution of finite-difference and response factors methods. If excited by meteorological conditions, the year-long simulations of the hourly heating or cooling loads for the building could be done.
  • pdf Kateřina Horáková, Karel Fraňa Description of Lorentz forces in the cuboid container
    Leading topic of this article is description of Lorentz forces in the container with cuboid shape. Inside of the container is an electrically conductive melt. This melt is driven by rotating magnetic field. Numerical simulations of these unsteady flows were performed in commercial software Ansys Fluent (version 13). Input data (Lorentz forces in the container with cuboid shape) were also obtained from the computing program NS-FEM3D, which uses DDES method of computing as a turbulent approach. Related velocity field of the melt inside the container was displayed and described as well.
  • pdf Lubomír Klimeš, Josef Štětina, Ľudovít Parilák, Pavol Buček Study of thermal behavior of continuously cast billets
    In continuous casting the quality of cast steel slabs and billets, thermal stress, surface defects and cracks formation are highly dependent on the temperature distribution along the entire continuously cast blank. The main attention is usually paid to the surface temperatures and particularly to the corner temperature distributions. However, from the technological point of view the temperature distribution in the core of cast blank, which is highly related to the metallurgical length and to the unbending process, is very important as well. Therefore, monitoring of temperature field of cast blanks, its prediction by using numerical models as well as controlling and optimization tasks of secondary cooling strategy are priority tasks for technologists, quality engineers, and operators of continuous casting machine. The paper is aimed at the thermal analysis and the investigation of temperature field of cast billets by utilizing the origi-nal numerical model of temperature field of continuously cast steel billets. In particular, three grades of steel with a different carbon content and the 200 x 200 mm billets, which are cast in Ţeleziarne Podbre-zová in Slovakia, are considered. The performed study and presented software tools can be used by en-gineers to enhance the quality and productivity of continuously cast steel and to improve the competitive-ness of steelworks.
  • pdf Lucia Záležáková, Ján Rajzinger Odpar vody z exteriérovej vodnej plochy
    Tepelné straty odparovaním z vodnej hladiny sú jedným z kľúčových tepelných strát pri výpočtoch tepelnej bilancie otvorených vodných plôch. Najväčší vplyv na tieto straty majú poveternostné podmienky, preto k výpočtom treba pristupovať tak, aby sme zohľadnili a rešpektovali všetky ovplyvňujúce faktory. Cieľom predkladaného príspevku je analýza vzťahov používaných pri výpočte tepelných strát odparovaním z exteriérovej vodnej plochy realizovaná na konkrétnom prípade.
  • pdf Lucia Záležáková, Petra Žáková Využitie prebytočného tepla na ohrev vody v bazéne
    Solárne sústavy na ohrev teplej vody v rodinnom dome sú podľa spôsobu návrhu kolektorovej plochy schopné pokryť jej potrebu ohrevu v letných mesiacoch na viac ako 100 %. S tým úzko súvisia aj prebytky tepla, ktoré sa dajú využiť na ohrev vody v bazéne. Cieľom predkladaného príspevku je stanovenie potrebného tepelného výkonu ohrievacieho zariadenia pre bazén a jeho pokrytia prebytočným teplom kolektorovej sústavy na ohrev teplej vody v rodinnom dome.
  • pdf Luděk Koutný, Miloslav Haluza, Petr Uttendorfský Numerical simulation of two-stage swirl turbine
    This paper deals with numerical simulation of two-stage swirl turbine. It consists of two counterrotating runners, the first one has three blades, the second one two blades. Between these stages there are five indifferential stator vanes. Their aim is to stabilize wakes in front of blades of the second runner. Inlet flow field of the first stage is obtained from previous simulation, its direction is mainly axial. The outgoing flow from the first stage has high tangential velocity. The blades of the second stage should make the stream flow in axial direction. Model will be manufactured to measure turbine characteristics and check design parameters.
  • pdf Lukáš Ďurdina, Jan Jedelský, Miroslav Jícha PIV investigation of a pressure-swirl atomizer spray
    This contribution presents an experimental investigation of spray characteristics of a spill-return pressure-swirl atomizer for a small-sized turbojet engine by means of Particle Image Velocimetry. The nozzle was tested on a cold test bench at atmospheric pressure and room temperature. Measurements were carried out in an axial section of the spray cone with various single-camera and stereoscopic PIV configurations. Results of our measurements provide a quantitative visualisation of the spray flow fields in regimes based on the engine operating conditions. Comparison of velocity profiles obtained from the individual configurations is presented and discussed.
  • pdf Lukáš Golitko, Miroslav Jícha Numerical analysis of liquid spray combustion
    Analysis of liquid sprays plays important role presently, when liquid fuel is used in large applications. Scope of this article is to show interactions between particles of spray and also between droplets and surroundings atmosphere, with respect to its turbulences and swirling. Software used for numerical simulations is ANSYS CFX. Simulations are made with N-Heptane as a fuel and air at the inlets of NIST (National Institute of Standards and Technology) computational domain. Euler physical model is described and assumed, k – ε turbulence model is describing the turbulence in domain. For vaporization of droplet, d2 – law is analysed and used. In case of combustion of spray, Flamelet model is used with reduced chemistry scheme – without NOX.
  • pdf Marek Patsch, Peter Pilát Optimalizácia spaľovania glycerínu v experimentálnom horáku
    Spaľovanie glycerínu je veľmi problematické a ťažko realizovateľné kvôli jeho nepriaznivým fyzikálnym a chemickým vlastnostiam. Predchádzajúce pokusy ukázali, že jeho spaľovanie je možné, ak sú v horáku nastavené optimálne aerodynamické a termodynamické podmienky. Príspevok sa zaoberá optimalizáciou spaľovania glycerínu správnou voľbou palivovej dýzy a jej vplyvom na spaľovací proces glycerínu v experimentálnom horáku. Vplyv voľby palivovej dýzy bol posudzovaný meraním škodlivých a nelimitovaných emisií.
  • pdf Marián Hocko, Marián Jánoš Využitie odpadového tepla pre odmrazovanie vstupu motora kompresorovej stanice plynovodu
    V článku je popísaný alternatívny návrh ochrany hnacieho turbokompresorového motora, ktorý zabezpečuje pohon kompresora kompresorovej stanice plynovodu pred námrazou. Navrhovaná alternatívna ochrana motora pred námrazou je založená na využití odpadového tepla, ktoré je odvádzané výstupnými plynmi z motora, čo prináša ekonomické prínosy v dôsledku udržania výkonu motora aj pri činnosti odmrazovacieho systému motora.
  • pdf Martin Bílek Modelling of flow ejector
    This work deals with the modelling of flow in the ejector using the FLUENT software. It develops a thesis created in the past, where a mathematical flow model in the ejector was created and experimentally tested. The aim of this work is to analyze the ejector calculations and to model a flow in an ejector of the same shape and under the same conditions as in the experiment. Finally, the disagreement is discussed between the experimental figures and the ones gained from the mathematical model of the ejector.
  • pdf Martin Pešek, Milan Pavelek Measurement of temperature fields in 3D airflows using an infrared camera
    This article deals with the measurement of temperature fields in 3D airflows using an infrared camera and the measuring net with measuring targets. This method is based on the visualization of temperature fields on an auxiliary material (paper targets) which is inserted into the non-isothermal airflows. In the article the temperature fields are made visible by an air-heating fan, and consequently the temperature field is evaluated. The fan generates approximately a rotate-circle airstream in the axis of fan mouth outlet. The results are compared to the similar measurement the using the equipment for visualization a temperature field in 2D airflows by an infrared camera and the compact sheet of textile. This measuring method can be used in many various applications such as air-heating and air-conditioning.
  • pdf Martin Stanislav Janírek, Miroslav Jícha Vliv konstrukce na solární komín
    Již při návrhu budov je nutné přemýšlet nad způsobem jejich větrání. Chceme-li ušetřit na větrání, je nutné uvažovat o principu přirozeného větrání. Jednou z možností je použití solárního komínu. Výhody využití solárního komínu (energetická náročnost, ekonomie a ekologie) převažují nad větráním s využitím mechanických prvků (nuceného větrání). Proto je důvod čím dál více dávat přednost principu přirozeného větrání, které dokáže poskytnout čerstvý vzduch obyvatelům domů. Článek se zabývá těmito zařízeními, která byla experimentálně zkoušena a simulována.
  • pdf Michaela Zárybnická, Jiří Pospíšil, Michal Špiláček: Comparison of sieve analysis and laser diffraction for size distribution of fine ash particles
    This paper is discussing possible ways of how to determine the size distribution of fine solid particles, focusing on two methods in particular. The first is the sieve analysis which is one of the oldest methods suitable for sorting of groups of particles by size. The second is a modern method utilizing laser diffraction on small particles. For the measurement itself were used the sieve analyzer Analysette 3 PRO and universal laser diffraction device Analysette 22 MicroTec plus, both from the Fritch company. The comparison was made by analyzing fine ash particles from biomass burners. The particles were in the size range of 0.08 μm to 2000 μm.
  • pdf Michal Jaroš, Karel Kuchta Kalkulační program pro tepelný výpočet kogeneračních jednotek
    Článek informuje o programu, který na základě vypočtených hodnot účinnosti tepelných výměníků posuzuje reálnost návrhu uživatelského teplosměnného okruhu kogeneračních jednotek.
  • pdf Michal Varchola, Peter Hlbočan Vplyv geometrie difúzora na parametre diagonálneho čerpadla
    Problematika hydraulickej väzby obežného kolesa a difúzora je dôležitá najmä z pohľadu transformácie energie a výkonových parametrov. Nadväznosť jednotlivých funkčných častí je jedným z dôležitých faktorov, ktorý určuje efektívne vlastnosti čerpadla. Okrem toho ovplyvňuje konštrukčnú koncepciu čerpadla, jeho rozmery a hmotnosť. Na uvedený problém sa možno pozerať z dvoch hľadísk. Z hľadiska vnútornej štruktúry prúdenia a z hľadiska vonkajších dôsledkov, parametrov čerpadla reprezentovaných priebehom výkonových charakteristík. Príspevok sa zaoberá vplyvom zmeny geometrie meridiálneho rezu difúzora na veľkosť špecifickej energie a účinnosť.
  • pdf Milada Kozubková, Marián Bojko, Jaroslav Krutil Modelování rizikových stavů v rodiných domech
    Příspěvek představuje řešení rizikových stavů vzniku požáru a výbuchu v rodinných domech s využitím software ANSYS FLUENT. V práci, jsou srovnávány přístupy a možnosti matematického modelování takovýchto stavů. Jsou analyzovány dva základní modely. Model využívající řešení stechiometrických rovnic během hoření a model, který řeší hoření za pomoci definovaní zdroje tepelného výkonu.
  • pdf Milan Matějka, Piotr Doerffer, Marcin Kurowski Natural vortex shading frequency and design of synthetic jet generator
    The paper deals with preliminary design of the synthetic jet generator. The effect of the synthetic jet to the flow field strongly depends on frequency of the synthetic jet. Frequency of the synthetic jet should correspond to the natural vortex shading frequency of the flow behind the body. This frequency can be found using Strouhal number (nondimensional frequency). The design of generator of the synthetic jet must be done with respect to the vortex shading frequency of the flow and with respect to the acoustics properties of the synthetic jet generator. Lumped Element Model (LEM), which is based on analogy between electrical and acoustic domain, for preliminary design of the synthetic jet generator can be used. Acoustics properties of the synthetic jet generator are possible to be defined applying of electroacoustic theory to the individual part (cavity, output orifice, membrane) of the synthetic jet generator. Amplitude-frequency characteristic (output velocity x frequency) of the synthetic jet actuator is obtained from LEM.
  • pdf Milan Pavelek, Eva Janotková Počítačová podpora při řešení úprav vlhkého vzduchu v technice prostředí
    Příspěvek popisuje interaktivní grafický program Vlhký vzduch vyvíjený na FSI VUT v Brně. Je zde uveden vývoj programu, popis funkcí programu a možnosti jeho využití. Pomocí programu lze určovat stavy vlhkého vzduchu, řešit izobarické úpravy vlhkého vzduchu a provádět psychrometrické výpočty klimatizačních zařízení. Řešené úlohy je možné současně zobrazovat v Mollierově diagramu entalpie – měrná vlhkost. Program je využíván ve cvičeních z předmětu Termomechanika, ve výuce na oboru Technika prostředí, při řešení diplomový a disertačních prací, při řešení výzkumných úkolů, ale i v praxi.
  • pdf Miroslav Bova Vysokotlaké hydraulické zkušebny
    V příspěvku se popisují možnosti a možná řešení vysokotlakých zkušeben pro tlakové zkoušky různých výrobků. Popsány jsou 3 případy. V každém případě je použita jiná tlaková kapalina, jiný tlak a jiné specifické požadavky zkoušky.
  • pdf Mohamad Kheir Mohamad Developing a thermal model for a residential room using Simulink/Matlab
    Heating, ventilation and air conditioning (HVAC) systems in buildings aim to control the indoor climate in order to keep occupants comfortable by control the temperature and air flow. To achieve this purpose, it is necessary to have adaptable control systems that could deal with the parameters required to control the indoor climatic conditions. There are for this purpose computer models that could simulate indoor climatic processes and how to control their parameters. The success of the modeling process depends on the ability to deal with changing conditions and respond effectively as much as possible so as to maintain the necessary conditions for comfort of the occupants taking into account the cost. In this paper a thermal model for a residential room has been developed using Simulink/MATLAB trying to deal mainly with the issue of maintaining the desired indoor temperature in spite of the change in outdoor conditions.
  • pdf Mohammad Kazkaz, Milan Pavelek Operative temperature and globe temperature
    Thermal comfort is defined as the mental condition that expresses satisfaction with the thermal environment. It is easy to understand this definition but it is difficult to express it by mathematical equations, because it is needed to take into account many of environmental and personal parameters. The Czech standards contain the equations which describe the thermal comfort through PMV, PPD indexes and the thermal state through the operative temperature. In this paper, a comparison between the operative temperature and globe temperature has been presented and it is shown that it is possible to use the globe temperature instead of operative temperature.
  • pdf Najdat Salami Experimental study to extract water from the air in the semi-arid countries, Homs, Syria
    This research reviews the test dealing with the system of the extracting water from the atmosphere air as a source of the water source at the unavailable water sources areas. this would be system can operate all over the day by means of using any source of the allowable energy sources at those areas like the solar energy or the lost energy with the exhausting gases. to increase the production rate of this system, the unit in particular of absorption has been considered as a compressed tower containing porous material which holds the absorption salt of the moisture , where as a cotton cloth has been used as a holder of calcium chloride. Increasing the absorption time is executed by means of the forced bearing by using a centrifugal fan . The absorption-regeneration cycle for production of water from air have been studied, the relevant mathematical model has been deduced, to be applied in Homs climate. As through the experiment it is noticed that the rang of concentration rang is about X=0.3-0.45 %, and it can be generated about from 0.7 -1.2 m3 of water for one ton of CaCl2 at low relative humidity (40%), and about from 3-3.5m3 of water at high relative humidity (80%), It was noticed that absorption continues for about five hours and the regeneration process continues for about 45 minutes.
  • pdf Ondřej Pech, Milan Pavelek Úprava zařízení pro testování a výzkum sacích nástavců
    Příspěvek se zabývá úpravou zařízení pro testování a výzkum sacích nástavců. Na zařízení byla provedena výměna řízení vysokotlakých ventilátorů umístěných v přívodní a odsávací větvi, zprovozněny elektronické převodníky průtoku a vyměněn průtokoměr pro měření průtoku stopového plynu. Dále byl doplněn redukční ventil tlakové láhve stopového plynu jehlovým ventilem, tlumící nádobou a vyhříváním. Na závěr byl vytvořen virtuální měřicí přístroj v programu Adamview pro počítačové řízení, měření a ukládání měřených veličin. Provedenými úpravami se podstatně zhodnotilo experimentální zařízení pro testování a výzkum sacích nástavců, zefektivnila se časově velmi náročná měření účinnosti zachycení sacích nástavců a rovněž se zvýšila přesnost prováděných měření.
  • pdf Pavel Charvát, Lubomír Klimeš, Tomáš Mauder An air-PCM heat exchanger for thermal storage in air-based solar thermal systems
    Phase change materials (PCMs) are materials with a high latent heat of melting. The PCMs can be used in various thermal storage applications and one of them is thermal storage in solar air systems. Air-based solar thermal systems are not as common as the water-based solar systems but they can be rather effectively employed for space heating and other purposes. A general problem with the solar ther-mal systems is the need for thermal storage in order to balance supply and demand of heat over a certain period of time. A numerical and experimental investigation of the performance of an air-PCM heat storage unit is described in this paper. The unit comprises of aluminum containers filled with paraffin-based PCM.
  • pdf Peter Mlynár Optimalizácia absorpčnej chladiacej jednotky
    V nasledujúcom článku je popísaná experimentálne overená závislosť hodnôt chladiaceho výkonu a COP na prietoku pracovného roztoku. Experimentálne zariadenie je tvorené jedostupňovým absorpčným chladiacim zariadením, s pracovným roztokom LiBr/voda. Nastavenie okrajových podmienok umožňovalo zistiť spomínanú závislosť pre rôzne teploty napájacej látky v rozsahu 80 až 90°C. Prietok pracovného roztoku je závislý od konštrukčného vyhotovenia zariadenia a teplotných okrajových podmienok. Za účelom jeho variácie bol medzi rekuperátor a generátor vo vetve silného roztoku vradený škrtiaci element. Z výsledkov možno pozorovať zistenie optimálnej hodnoty prietoku roztoku na dosiahnutie maximálneho chladiaceho výkonu.
  • pdf Peter Tomlein Energetické a ekologické výpočty účinkov tepelných čerpadiel
    Využitie obnoviteľných zdrojov energie (OZE) bude oproti využitiu (napríklad) fosílnej energie ekonomicky čoraz výhodnejšie. Tepelné čerpadlá sa už dnes ekonomicky vyplatia a perspektíva ich rozšírenia je v porovnaní s inými OZE najmenej obmedzená. Tepelné čerpadlá sú zároveň prínosné z hľadiska všetkých troch cieľov klimaticko-energetického balíčka (KEB) a ich význam bude rásť so zväčšujúcim sa podielom OZE pri výrobe elektriny. Jednotlivé príspevky tepelných čerpadiel (TČ) sa budú počítať podľa európskej legislatívy, noriem. Predmetom sú príspevku sú energetické a ekologické výpočty účinkov tepelných čerpadiel z hľadiska ich príspevku k jednotlivým cieľom KEB a ku znižovaniu energetickej náročnosti budov.
  • pdf Petr Kracík, Ladislav Šnajdárek, Jiří Pospíšil Sprinkled heat exchangers in condensation and evaporation mode
    The paper presents a state of the art review of fundamental research of heat transfer process in liquid sprinkled heat exchangers placed in atmospheric and also in vacuum chamber. It compares the structure of atmospheric and vacuum stand. There are declared and then compared the first results of measurements. There is an evaluation of the influence of different stand’s concepts and the proposals for further modifications of vacuum and atmospheric stand.
  • pdf Petr Pick, Miroslav Andrle, Milan Matějka Influence of modulated slotted synthetic jet on the bypass of hump
    The articles deals with the influence of phase modulated synthetic jet on the aerodynamics of the hump in a closed test section of the Eiffel-type wind tunnel. Three experimental methods of observation, and techniques of measurement of this phenomenon, were used: the pressure profile using the Kiel total pressure probe, the velocity profile using the CTA probe and the visualization of the flow field using the hot film and the thermo camera. The experimental results with and without the influence of the synthetic jet was compared, as well the impact of the phase shift of the neighbouring synthetic jets. The flow around the hump without the influence of the synthetic jet was selected as a reference case. The results of the measurement are plotted and compared.
  • pdf Petr Švarc, Václav Dvořák Numerical and experimental studies of the laminar natural convection on a horizontal cylinder
    This work deals with numerical and experimental studies of specific issues of natural convection flow around horizontal cylinder in the space limited by rectangular cavity. Physical models of laminar unsteady flows have been used for numerical calculations of heat transfer coefficients of four different diameters of horizontal cylinders and for several temperature gradients. The boundary conditions on the cylinder surface were defined by constant heat-flux. Procedures and results of the experimental studies are contained in the next section. All results were compared with different authors and different approaches. However the Nusselt numbers can be estimated due to the temperature interval, the results indicate need for further investigation
  • pdf Petra Dančová, Tomáš Vít, Vít Lédl, Zdeněk Trávníček, Roman Doleček Holographic interferometry as a tool for visualization of temperature fields in fluids
  • pdf Quang Loc Pham, Hai Bui Experimental study to determine the value of the equivalent thermal conduction coefficient of capillary heat pipe
    Boiling and condensation heat transfer in two-phase flow (Liquid-vapor phase) in capillary heat pipe is quite complicated. When the temperature difference between the boiling temperature of solvent and inside surface temperature of heat pipe is small, we may assume that heat transfer in capillary wick is the same as equivalent thermal conductivity process of solid and liquid. In this article, the value of the equivalent thermal conduction coefficient of capillary wick (metal mesh) is defined by experimental methods.
  • pdf Radim Mareš, Jana Kalová Experimentální stanovení povrchového napětí podchlazené vody
    Povrchové napětí podchlazené demineralizované vody v kapalném stavu bylo měřeno kapilární elevační metodou. Byly použity skleněné kapiláry o vnitřním průměru 0,35 mm až 0,20 mm. Měření probíhalo od teploty okolí až do teploty -20 °C p ři atmosférickém tlaku. Naměřené hodnoty nárůstu povrchového napětí s klesající teplotou byly porovnány s publikovanými experimentálními daty a s aktuální rovnicí Mezinárodní asociace pro vlastnosti vody a vodní páry (IAPWS).
  • pdf Radim Řepka, Milada Kozubková Porovnání matematických modelů hydraulického pohonu
    V příspěvku se zabývám návrhem hydraulického pohonu zvedacího zařízení tzv. bo-dového tahu a vytvořením jeho matematického modelu, převedením matematického modelu do podoby simulačního modelu v prostředí MATLAB – Simulink a MATLAB SimHydraulics. Výsled-kem je porovnání obou varant výpočtu a zhodnocení rozdílu v zadávání.
  • pdf Radoslav Majdan, Zdenko Tkáč, Ján Kosiba, Rudolf Abrahám, Ľubomír Hujo, Bohuslav Stančík, Ivan Štulajter Prietokové charakteristiky traktorového hydrogenerátora
    V príspevku je prezentované meranie prietokových charakteristík hydrogenerátora. Jedná sa o zubový hydrogenerátor typu UD 25, ktorý vyrába spoločnosť Jihostroj a.s. (Česká republika). Tento typ je súčasťou najnovších traktorov Zetor Forterra. Prietokové charakteristiky boli merané počas skúšok ekologických kvapalín určených do spoločnej prevodovej a hydraulickej sústavy traktorov. Uvedený typ traktorového hydrogenerátora bol použitý v skúšobnom zariadení na výskum ekologických mazacích olejov.
  • pdf Radovan Ruman, Jaroslav Šustek, Peter Tomlein Návrh a porovnanie tratí na meranie tlakových strát kompresora s chladivom CO2
    Porovnanie tratí na meranie tlakových strát kompresora (resp. jednotlivých komponentov ako ventilová doska, sací filter, prívodné a odvodné kanály atď.) s obehom oxidu uhličitého ako pracovnou látkou. Meracie trate sú určené na zisťovanie možností znižovania tlakových strát a overenie tlakových strát modelovaných výpočtom. Popísané sú alternatívne meracie trate a to trať s obehom so skvapalňovaním oxidu uhličitého a trať, kde sa oxid uhličitý pohybuje v celom obehu iba v oblasti prehriatej pary. Porovnávaná je technická, energetická náročnosť jednotlivých komponentov meracej trate a meracej techniky. Vzájomne porovnanie alternatívnych meracích tratí je z hľadiska výkonových parametrov, energetickej náročnosti, investičných nákladov a oblasti ich použitia.
  • pdf Róbert Olšiak, Marek Mlkvik, Branislav Knížat: Visualization of flow in nuclear reactor fuel cell model
    The injection of dye is long time a popular method of visualization in a water flow. In paper are described experimental works with model of nuclear reactor fuel cell. In water flow is injected acrylic dye by manual piston pump. Filament lines are illuminated with Xenon stroboscopic lamp. Video sequences are realized with high speed digital monochromatic video camera, frame rate up to 50 images per second. For frame acquiring and analysis is used software Motion studio pro.
  • pdf Stanislav Knotek, Miroslav Jícha Liquid film instability model using CFD simulations
    The article presents a liquid film instability model designed using results of the set of CFD simulations. The governing equations of the model are derived using a linear equation of motion. The stability analysis is carried out by imposing a liquid surface disturbance which growth rate is investigated in dependence on the geometrical and physical configuration. The gas effect parameters, which are decisive variables in the model, are derived using results of the set of CFD simulations of turbulent flow in channel with wavy surface. The agreement between predicted and measured critical gas velocities in dependence on the liquid film thickness is very good.
  • pdf Tomáš Brestovič, Mária Čarnogurská, Michal Kubík Meranie a implementácia charakteristík peltierovho článku v procese chladenia elektronických súčiastok
  • pdf Tomáš Hyhlík, Milan Matějka, Vladislav Skála Numerical and experimental analysis of separation controlled flow over hump
    Separation controlled flow over hump is solved using commercial code Fluent and measured using hot wire anemometry. Delayed Detached Eddy Simulation variant of SST k-w turbulence model is used for the numerical computation. Computed flow field is compared with experimental data in the traversing plane behind the wall hump. Vortex structures behind the hump are visualized from the numerical computation. The strong influence of side walls to the character of the flow field is visible. The effect of flow control was observed.
  • pdf Václav Dvořák Air ejector with diffuser with boundary layer suction - preliminary study
    The article deals with axi-symmetric subsonic air to air ejector with diffuser adapted for boundary layer suction. The diffuser, which is placed behind the mixing chamber of the ejector, has high angle enlargement and therefore low efficiency. To increase the efficiency, the diffuser is equipped with slot enabling boundary layer suction. The effect of boundary layer suction on flow in ejector, static pressure distribution and characteristic were measured. Both diffuser and ejector efficiency were evaluated. The diffuser efficiency were increased, however, the efficiency of ejector itself remained low.
  • pdf Zdeněk Hajkr, Miroslav Příhoda, Mária Čarnogurská, Zdeněk Toman Experimentální výzkum vysokotlakového ostřiku okují
    Příspěvek se zabývá možnostmi odstraňování okují z povrchu válcovaného materiálu pomocí hydraulického ostřiku tlakovou vodou. Vliv ostřiku na teplotní pole válcovaného materiálu byl experimentálně zjišťován na válcovací trati a to při ostřiku sekundárních okují před vstupem předvalku do válcovací stolice. Naměřená data byla zpracována pomocí inverzní úlohy a získána tak Fourierova povrchová podmínka pro řešení teplotního pole materiálu.

Nahoru