Témata diplomových prací

Podobné dokumenty
Témata diplomových prací

Témata bakalářských prací

Oborový projekt 2013/2014 (návrh témat)

Témata bakalářských prací

Oborový projekt 2013/2014 anotace témat

Témata bakalářských prací

Technologická zařízení v biorafinériích

Vícefázové reaktory. MÍCHÁNÍ ve vsádkových reaktorech

Základy chemických technologií

MÍCHÁNÍ V KAPALNÉM PROSTŘEDÍ

4.Mísení, míchání MÍCHÁNÍ

HYDROMECHANICKÉ PROCESY. Míchání v kapalném prostředí (přednáška)

Příkon míchadla při míchání nenewtonské kapaliny

Míchání a homogenizace směsí Míchání je hydrodynamický proces, při kterém je různými způsoby vyvoláván vzájemný pohyb částic míchaného materiálu.

HYDROMECHANICKÉ PROCESY. Míchání v kapalném prostředí (přednáška)

Vícefázové reaktory. Probublávaný reaktor plyn kapalina katalyzátor. Zuzana Tomešová

Autokláv reaktor pro promíchávané vícefázové reakce

Optimalizace teplosměnné plochy kondenzátoru brýdových par ze sušení biomasy

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 2. a , Roztoky -

Měření pohybu kapaliny a změn teplot v reálném modelu tepelného výměníku metodou PLIF

Numerický a empirický odhad tlakové ztráty v obtokovém kanále experimentální parní turbíny 10 MW

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

EVIDENČNÍ FORMULÁŘ. 3. Kategorie výsledku: ověřená technologie specializované mapy

Výzkum vysokoteplotní sorpce CO 2 ze spalin s využitím karbonátové smyčky

Otázky pro Státní závěrečné zkoušky

Integrovaná soustava získávání energie využitím domácích obnovitelných a alternativních zdrojů

Příkonové charakteristiky míchadel

Kondenzace brýdové páry ze sušení biomasy

Základy chemických technologií

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Zadavatel: Hella Autotechnik, s.r.o. Družstevní 338/ Mohelnice

Návrh a simulace zkušební stolice olejového čerpadla. Martin Krajíček

Volba vhodného typu mísiče může být ovlivněna následujícími podmínkami

WP13: Aerodynamika motorového prostoru a chlazení: AV/T/EV pro SVA priority [A] [F] Vedoucí konsorcia podílející se na pracovním balíčku

2302R007 Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení Specializace: - Rok obhajoby: Anotace

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství VŠB-TUO a její spolupráce s průmyslem

DOKUMENTACE K PILOTNÍ JEDNOTCE SONOLÝZY OZONU

ZÁKLADNÍ MODELY TOKU PORÉZNÍ MEMBRÁNOU

Vliv koncentrace částic na suspendační účinky míchadla s rovnými lomenými lopatkami

10. Chemické reaktory

NEKONVENČNÍ ZPŮSOBY VÝROBY TEPELNÉ A ELEKTRICKÉ ENERGIE. Ing. Stanislav HONUS

PSP Engineering a.s. VERTIKÁLNÍ KOTOUČOVÉ MLÝNY KTM. nízké náklady na provoz a údržbu vysoký výkon kompaktní uspořádání

EVECO Brno, s.r.o. ZAŘÍZENÍ PRO EKOLOGII A ENERGETIKU

SVOČ FST Bc. Václav Sláma, Zahradní 861, Strakonice Česká republika

Ústav termomechaniky AV ČR. Témata diplomových prací (2007) Oddělení dynamiky tekutin Dolejšova 5 Praha 8 mail:

Optimalizace míchání suspenze PVC v zásobníku o objemu 100 m 3

CHEMICKO-INŽENÝRSKÉ VZDĚLÁVÁNÍ VE STRUKTUROVANÉM STUDIU

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - Kolokvium Božek 2012, Roztoky -

Provozní charakteristiky kontaktní parní sušky na biomasu

Počítačová dynamika tekutin (CFD) - úvod -

energetického využití odpadů, odstraňování produktů energetického využití odpadů, hodnocení dopadů těchto technologií na prostředí.

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I. 1. Základy měření

OPTIMALIZACE PROVOZU BPS Z POHLEDU TECHNIKY A LEGISLATIVY

Otázky Chemické inženýrství I ak. rok 2013/14

VÝZKUMNÉ ENERGETICKÉ CENTRUM

VLIV KMITÁNÍ TRUBKY NA PŘESTUP TEPLA V KANÁLU MEZIKRUHOVÉHO PRŮŘEZU

KEY PERFORMANCE INDICATORS (KPI)

TEPLOTNÍHO POLE V MEZIKRUHOVÉM VERTIKÁLNÍM PRŮTOČNÉM KANÁLE OKOLO VYHŘÍVANÉ NEREZOVÉ TYČE

Výzkum vlivu přenosových jevů na chování reaktoru se zkrápěným ložem katalyzátoru. Petr Svačina

CFD SIMULACE VE VOŠTINOVÉM KANÁLU CHLADIČE

ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov. 125ESB Energetické systémy budov. prof. Ing. Karel Kabele, CSc. ESB1 - Harmonogram

Příloha k průběžné zprávě za rok 2015

Energetické využití odpadu. 200 let První brněnské strojírny

Míchací zařízení pro míchání vysoce koncentrované jemnozrnné suspenze

Výzkum vysokoteplotní sorpce CO 2 ze spalin s využitím karbonátové smyčky

Software pro modelování chování systému tlakové kanalizační sítě Popis metodiky a ukázka aplikace

Technologická schémata

PROMI MIX chemická míchadla PROMI MIX- Produktová prezentace PM

Příspěvek do konference STČ 2008: Numerické modelování obtékání profilu NACA 0012 dvěma nemísitelnými tekutinami

Stacionární 2D výpočet účinnosti turbínového jeden a půl stupně

TÉMATA pro OBOROVÝ PROJEKT pro TZSI 2014/2015 Ú 12115

Nepřímá termická desorpce s katalytickým spalováním - od vsázkového ke kontinuálnímu systému

Matematické modely v procesním inženýrství

AUTOMATICKÝ KOTEL SE ZÁSOBNÍKEM NA SPALOVÁNÍ BIOMASY O VÝKONU 100 KW Rok vzniku: 2010 Umístěno na: ATOMA tepelná technika, Sladkovského 8, Brno

Míchání. P 0,t = Po ρ f 3 d 5 (2)

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I

Reaktory pro systém plyn kapalina

Energie z odpadních vod. Karel Plotěný

Energetický ústav. Technika prostředí. Odbor termomechaniky a techniky prostředí. Magisterský studijní obor

Energetické zhodnocení komunálního odpadu, plastů, kalů ČOV, kyselých kalů, gudrónov, gumy a biomasy

Vývoj technologie. Postup při vývoji technologií. a) empirická metoda postupného ověřování. b) syntéza procesu z informací. kooperace různých profesí

Centrum AdMaS Struktura centra Vývoj pokročilých stavebních materiálů Vývoj pokročilých konstrukcí a technologií

Teorie měření a regulace

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 11. a , Roztoky-

INOVACE PRO EFEKTIVITU A ŢIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Intenzifikace míchání v technologii suspenzní polymerace PVC v reaktoru o objemu 40 m 3 a 80 m 3.

MÍSENÍ MÍSENÍ JE REVERZIBILNÍ PROCES. Mísení a segregace sypkých hmot INŽENÝRSTVÍ FARMACEUTICKÝCH

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE VZDUCHOTECHNIKA

v akademickém roku 2009/2010 Ústav konstruování, Fakulta strojního inženýrství, Vysoké učení technické v Brně

Sekce: Matematické modelování v chemickém inženýrství

VÍCE-VÝMĚNÍKOVÁ TEPELNÁ ČERPADLA

Projekt vysokoteplotní karbonátové smyčky, jeho hlavní aktivity a dosažené výsledky

ODDĚLOVÁNÍ PEVNÉ A KAPALNÉ FÁZE ODSTŘEĎOVÁNÍM:

CFD MODELOVÁNÍ ODLUČOVÁNÍ TUHÝCH ČÁSTIC

Trysky pro distributor vzduchu fluidního kotle v úpravě pro spalování biomasy

Problematika využití mikrovlnného ohřevu v sanačních technologiích Ing. Jiří Kroužek

Tematické okruhy z předmětu Vytápění a vzduchotechnika obor Technická zařízení budov

Přípravek pro měření posuvů a deformací v průběhu svařování a chladnutí se zaměřením na využití pro numerické simulace.

VEGETAČNÍ BARIÉRY Mgr. Jan Karel

Transkript:

Témata diplomových prací Studijní program Strojní inženýrství, obor Procesní technika Akademický rok: 2017/2018 Vedoucí práce Konzultant: Doc. Ing. Lukáš Krátký, Ph.D. Téma práce Návrh a výroba prototypu laboratorního reaktoru z vysoce odolných konstrukčních materiálů Zadavatel: VSK Pardubice, téma je zamluveno. Experimentální zařízení pro optimalizaci výsypky koksu Na základě teoretického rozboru toku partikulárního materiálu a průmyslové a patentově rešerše bude proveden koncepční návrh výsypky koksu pro zaručené úplné vyprázdnění zásobníku. Pro takto navrženou koncepci výsypky bude navrženo experimentální zařízení pro testování vyprazdňování zásobníku koksu pro různé vlastnosti partikulárního materiálu, např. vliv velikosti částic, vlhkosti apod. Na základě tohoto návrhu bude zpracována výrobní dokumentace a bude zajištěna výroba experimentálního zařízení a jeho instalace v halových laboratořích ústavu. Dle časových možností budou poté provedeno experimentální ověření navržené koncepce zařízení. Práce studenta bude finančně podpořena z vědecko-výzkumných projektů, tj. formou stipendia nebo mzdy. Dispergační zařízení pro homogenizaci viskózy Návrh zařízení pro dispergaci a homogenizaci viskózy a definování jeho procesních parametrů. Návrh bude proveden na základě jednoduchých dispergačních experimentů, provozních měření u průmyslového partnera a literární, průmyslové a patentové rešerše. Výstupem práce bude basic-design aparátu, na jehož základě průmyslový parter zajistí výrobu a odzkoušení zařízení v technologii. Cílem návrhu zařízení je zvýšení kapacity stávající výrobní linky, což je inženýrsky velmi zajímavá činnost. Práce studenta bude finančně podpořena z vědecko-výzkumných projektů, tj. formou stipendia nebo mzdy. Návrh membránové separační jednotky Práce bude zaměřena na koncepční návrh modelové až poloprovozní membránové separační jednotky pro čištění a zušlechťování CO2 a syntézních plynů. Na základě průmyslové rešerše budou vybrány vhodné typy komerčně dodávaných membrán pro docílení požadované selektivity. Dle doporučení dodavatele membrán budou definovány provozní a procesní parametry zařízení a bude proveden basic design zástavby membrány do celé separační jednotky. Výstupem práce poté bude zpracování projekčního výkresu membránové separační jednotky, který bude sloužit dodavateli zařízení jako podklad pro jeho konstrukci a výrobu.

Konzultant: Doc. Ing. Lukáš Krátký, Ph.D. Konzultant: Prof. Ing. Marian Peciar, Ph.D. (STU Bratislava) Práce studenta bude finančně podpořena z vědecko-výzkumných projektů, tj. formou stipendia nebo mzdy. Konzultant: Doc. Ing. Lukáš Krátký, Ph.D. Hydrodynamika biofiltru Experimentální stanovení hydrodynamických parametrů průtoku média biofiltrem. Měření bude probíhat na novém modelovém zařízení, které bylo navrženo v diplomové práci řešené v předešlém roce. Bude sledován jedno i dvoufázový průtok porézní vrstvou biofiltru tvořenou různými přírodními matriály. Výsledky experimentů budou vyhodnoceny ve formě potřebné pro scale-up aparátu. Práce studenta bude finančně podpořena z vědecko-výzkumných projektů, tj. formou stipendia nebo mzdy. Návrh linky na třídění odpadů a biomasy pro jejich následné zpracování Koncepční návrh třídící linky na třídění a rozdružování odpadů pro jejich následné zpracování. Linka bude navržena v modelovém měřítku pro potřeby experimentů v laboratořích ústavu. Základními prvky linky budou tvořit zařízení pro základní vytřídění kovových materiálů, kameniva a plastů z biomasy a odpadů, které budou následně zpracovávány v konceptu biorafinerie. Práce studenta bude finančně podpořena z vědeckovýzkumných projektů, tj. formou stipendia nebo mzdy. Konzultant: Doc. Ing. Lukáš Krátký, Ph.D. Návrh linky pro dezintegraci odpadů a biomasy pro jejich následné zpracování Návrh sady drtičů a mlýnů umožňujících potřebnou dezintegraci odpadů a biomasy pro jejich následné zpracování (spalování, zplynování, fermentace, ). Linka bude tvořena několika zařízeními, které budou využívat různý princip dezintegrace těchto materiálů a umožní mechanickou předúpravy různého složení odpadů a biomasy. Jednotlivá zařízení budou běžná komerčně dodávaná s případným návrhem nutných úprav pro navržené specifické použití. Dále bude linka doplněna systémem dopravy a dávkování materiálu. Práce studenta bude finančně podpořena z vědecko-výzkumných projektů, tj. formou stipendia nebo mzdy. Konzultant: Prof. Ing. Marian Peciar, Ph.D. (STU Bratislava) Model výpočtu energetických nároků na dezintegraci biomasy Zpracování dostupných dat (vlastní, literární rešerše,...) energetické náročnosti procesu rozpojování biomasy. Na základě těchto dat vytvoření modelu pro výpočet energetické náročnosti procesu rozpojování v závislosti na struktuře a velikosti částic biomasy a její vlhkosti. Práce studenta bude finančně podpořena z vědecko-výzkumných projektů, tj. formou stipendia nebo mzdy.

Hydrodynamicky optimalizovaná míchadla pro bioreaktory Na základě rozboru toku v míchané vsádce bude pozornost věnována návrhu geometrie hydrodynamicky optimalizovaných míchadel pro míchání heterogenních vsádek vyskytujících se zejména v reaktorech. Navržené míchadlo s hydrodynamicky optimalizovaným tvarem lopatek bude vyrobeno technologií 3-D tisku. Procesní parametry tohoto míchadla budou poté stanoveny experimentálně na zařízení modelového měřítka. V závěru bude porovnána energetická účinnost navrženého míchadla se standardizovanými i dalšími typy hydrofoil míchadel. Práce studenta bude finančně podpořena z vědecko-výzkumných projektů, tj. formou stipendia nebo mzdy. Hydraulické separační procesy v technologii úpravy odpadních vod Vyberte vhodné hydraulické separační procesy pro čištění a úpravu odpadních vod vzniklých při těžbě a zpracování nerostných surovin. Pro daný vzorek odpadní vody navrhněte vhodnou separační technologii a popište metodiku návrhu procesních parametrů a jejich vliv na basic-design zařízení. Definujte metodiku scale-up pro návrh průmyslového zařízení. Pro tuto technologii navrhněte modelové separační zařízení. Práce studenta bude finančně podpořena z vědecko-výzkumných projektů, tj. formou stipendia nebo mzdy. Laboratorní vícerotorové míchací zařízení Proveďte konstrukční návrh laboratorního vícerotorového míchacího zařízení, které bude umožňovat modelování procesů probíhajících v míchané vsádce míchané až třemi míchadly, tj. dvě souosá a jedno boční. Konstrukce musí umožnit použití různých geometrických konfigurací míchadel a jejich různé polohy. Dále navrhněte systém měření a regulace frekvence otáčení všech míchadel a měření příkonů na všech hřídelích. Práce studenta bude finančně podpořena z vědecko-výzkumných projektů, tj. formou stipendia nebo mzdy. Scale-up a scale-down procesů probíhajících v míchané vsádce Vyhledejte v literatuře data a procesní parametry pro míchací procesy v geometricky podobných zařízeních různé velikost a proveďte jejich vyhodnocení na základě teoretické analýzy daného procesu a definujte scale-up a scale-down pravidla pro vybrané procesy. Práce bude finančně podpořena z vědecko-výzkumných projektů. Práce studenta bude finančně podpořena z vědecko-výzkumných projektů, tj. formou stipendia nebo mzdy. prof. Ing. Rudolf Žitný, CSc. Porovnání kontinuálního a pulzujícího průtoku v paralelních systémech Téma bude upřesněno při konzultaci.

doc. Ing. Pavel Hoffman, CSc. Návrh linky na výrobu sušeného mléka Návrh linky na výrobu sušeného mléka o výkonu 500 kg/h produktu (odparka, sušárna, bilance, základní rozměry). Absorpční chlazení Cílem této práce bude vytvoření simulačního modelu absorpčního chladiče umožňujícího výpočet hmotové a entalpické bilance a dále stanovení provozních parametrů hlavních aparátů. Adsorpční jednotka na výrobu kyslíku Cílem této práce bude návrh adsorpční jednotky pro separaci kyslíku ze vzduchu a basic design hlavních aparátů. Víceúčelová absorpční jednotka Konstrukční práce. Cílem této práce bude návrh víceúčelové laboratorní absorpční jednotky pro čištění a zušlechtění CO2 a syntézních plynů pro jejich konverzi na různé bioprodukty.jednotka má umožňovat testování účinnosti separace v závislosti na složení vstupního plynu, procesních podmínkách, typech použitých absorbentů. Technologie a zařízení pro termochemickou konverzi CO2 Rešeršní a projekční práce. Přehled technologického uspořádání linek pro konverzi syntézního plynu nebo jeho separovaných složek na biopaliva 2. a 4. generace. Požadavky na čistotu Způsoby čištění a zušlechtění syntézního plynu. Způsoby separace složek. Ekonomika provozu. Návrh vhodného technologického uspořádání. Definice procesních podmínek. Návrh laboratorního termoreaktoru Cílem této práce je navrhnout laboratorní termoreaktor pro termochemickou konverzi CO2 a syntézních plynů na bioprodukty. Rešerše stávajících konstrukcí termoreaktorů. Charakteristiky proudění v mechanicky míchané nádobě pomocí LE PIV Výpočetní práce. Zpracování a vyhodnocení charakteristiky proudění v mechanicky míchané nádobě při míchání newtonské kapaliny pomocí metody LE PIV (Large Eddy Particle Image Velocimetry). Porovnání získaných výsledků s jinými způsoby vyhodnocení. CFD simulace v mechanicky míchané nádobě Cílem této práce bude numerická simulace proudění v mechanicky míchané nádobě při míchání newtonské kapaliny zubovým míchadlem. Přenos tepla plyn kapalina v mechanicky míchaných reaktorech Experimentální práce. Měření přestupu tepla plyn kapalina v mechanicky míchaných reaktorech. Literární rešerše (vliv procesních podmínek na přenos tepla & hmoty, zádrž, velikost bublin, aplikace). Experimentální část. Vyhodnocení experimentů.

Biorafinerie Projektování technologií zpracování odpadů - PFD schéma technologie, proveďte potřebné hmotové a energetické bilance včetně ekonomické analýzy procesu. Konkrétní technologie bude diskutována při konzultaci. Technologie a zařízení pro zpracování plynných emisí na bioprodukty a biopaliva Vyhodnoťte potenciál CO2, emisních a syntézních plynů jako suroviny pro výrobu bioproduktů a biopaliv třetí a čtvrté generace. Navrhněte bloková technologická schémata vhodných procesů zpracování, definujte procesní podmínky a proveďte potřebné hmotové a energetické bilance včetně základní ekonomické analýzy procesu. Na základě kriteriální analýzy doporučte perspektivní zpracování plynných emisí. Procesní charakteristiky deskového fotobioreaktoru Proveďte rešerši zaměřenou na konstrukci a provozování deskových fotobioreaktorů. Navrhněte vhodnou konstrukci deskového fotobioreaktoru, zpracujte výrobní dokumentaci a zařízení zprovozněte. Experimentálně vyhodnoťte vliv průtoku čisté kapaliny na procesní charakteristiky komory fotobioreaktoru. Utěsňování hřídelů tlakových nádob zpracovávajících abrazívní materiály Zpracujte rešerši zaměřenou na konstrukční uspořádání těsnicích systémů pro utěsňování hřídelů tlakových nádob zpracovávajících abrazívní materiály. Zprovozněte laboratorní jednotku a proveďte základní ověřovací experimenty její funkčnosti. Proveďte systematické experimenty vlivu frekvence otáčení rotoru, pracovní teploty, koncentrace, velikosti a tvaru částic ve vsádce na životnost ucpávky. Doporučte vhodné uspořádání a montážní podmínky ucpávky. Pyrolýzní jednotka pro zpracování odpadů Zpracujte rešerši zaměřenou na projektování technologií pyrolýzy daného materiálu a na konstrukci klíčových strojů a zařízení. Pro vybraný typ odpadu navrhněte základní PFD schéma technologie, proveďte potřebné hmotové a energetické bilance včetně ekonomické analýzy procesu. Vypracujte projektovou dokumentaci pro realizaci jednotky ve formě bilančních výpočtů a aparátových listů. CFD simulace toku taveniny extrudérem Při návrhu šneku pro dopravu taveniny např. v extruderu je důležité znát rychlostní pole v mezeře mezi závity šneku. Tavenina musí být správně promíchána i z hlediska přestupu tepla z vyhřívaného válce šneku. Pro zadané geometrické parametry šneku, fyzikální parametry taveniny a operační parametry procesu, vytvořte model toku taveniny šnekem extruderu. Šnek bude mít konstantní otáčky a model nebude uvažovat přestup tepla. Výsledkem bude stanovení rychlostního pole uvnitř mezery

šneku a alespoň řádové porovnání tlakové ztráty s výpočtem nebo hodnotami z literatury. Ing. Karel Petera, Ph.D. Ing. Štěpán Papáček, Ph.D. Ing. Karel Petera, Ph.D. CFD simulace toku kolagenní hmoty Pro stanovení viskoelastických parametrů kolagenní hmoty se používá kapilární reometr, který vytlačuje hmotu obdélníkovou kapilárou. Z naměřených parametrů experimentu lze stanovit základní charakteristiky reologického modelu popisující tok hmoty kapilárou. Proveďte simulaci toku kolagenní hmoty kapilárou včetně výtoku hmoty z ústí kapiláry do volného prostoru pro konstantní rychlost deformace. Model vytvořte v programu Ansys Polyflow. Porovnejte tlakovou ztrátu v kapiláře a tvar vyrobeného vzorku získaný simulací a experimentem. Optimalizujte parametry modelu na základě experimentálních dat. Analýza vlivu rozmístění sušených objektů na proces sušení Konvektivním sušárny odstraňují vlhkost z materiálu prouděním teplého vzduchu okolo sušených objektů. Rozmístění objektů má ale vliv na rychlostní pole sušícího vzduchu a tím dochází k nerovnoměrnému sušení jednotlivých vzorků v sušící komoře. Proveďte analýzu vlivu vzdálenosti (rozteče) dvou sušených objektů v konvektivní sušárně na rychlost sušení. Vzorky jsou umístěné za sebou ve směru proudu sušícího vzduchu. Experiment proveďte na konvektivní sušárně v halových laboratořích fakulty. Vytvořte CFD model proudění vzduchu okolo sušených objektů a porovnejte výsledky modelu s experimentem. Rotační pec pro výrobu keramického kameniva Keramického kameniva je vyráběno z jílů a břidlic. Z vytěženého jílu se vytvoří granule, které expandují v rotační peci při teplotě 1150 C. Expandovaný granulát je následně schlazen a používá se pro stavební účely. Proveďte hmotovou a energetickou bilanci stávající rotační pece s cíle popsat celý proces ohřevu, expanze a vypálení granulátu. Zaměřte se na výpočet přestupu tepla v peci a vliv vestaveb pro lepší distribuci tepla ve vsádce. Nalezněte kritická místa ohřevu a expanze materiálu v peci a navrhněte zlepšení stávajícího stavu. CFD simulace usazování v nádrži pro chov ryb Cílem této práce je modelování a numerické simulace proudění v nádrži pro chov ryb. Kromě samotného proudění bude obsahem práce také zkoumání distribuce částic krmiva, jeho usazování, vliv umístění vtoku či odtoku, rychlosti proudění atp. Chov ryb v umělých nebo přírodních nádržích tvoří důležitou část potravinářského průmyslu a optimálnější podmínky mohou přispět k vyšší efektivitě procesu. Prostředky CFD jsou dnes nezbytnými nástroji při návrhu průmyslových zařízení a stanovení optimálních provozních parametrů. CFD simulace přestupu tepla v míchané nádobě Cílem této práce je modelování a numerické simulace proudění a přestupu tepla v míchané nádobě. Podobnou konfiguraci lze nalézt v celé

Konzultant: Ing. Karel Petera, Ph.D. Ing. Štěpán Papáček, Ph.D. řadě průmyslových zařízení, kde je potřeba kromě samotného míchání zajistit i dobrý přestup tepla. Součástí této práce bude vytvoření modelu v programu ANSYS CFD a srovnání výsledků simulací s dostupnými experimentálními daty. CFD simulace a interakce mezi pevnou a kapalnou fází Cílem této práce je simulace proudění tekutiny a její interakce s pevnými nebo pružnými tělesy, tzv. Fluid-Structure interaction (FSI). V řadě případů může dojít k deformaci těles vlivem proudu tekutiny, což následně může ovlivnit i výsledné proudové pole. Pokud deformace překročí určitou mez, může dojít k poškození nebo destrukci zařízení. Tlaková ztráta a přestup tepla při toku reologicky komplexních látek (suspenze, kaly) potrubím. Téma bude upřesněno při konzultaci. Sušení a sušárny. Odvodňování kalů sušením. Téma bude upřesněno při konzultaci. Kondenzátory. Směšovací kondenzátory. Kondenzace na porézním loži. Měření kvality páry. Téma bude upřesněno při osobním kontaktu. Přirozená konvekce v průmyslových aparátech. Přestup tepla vlivem přirozené konvekce ve výměnících tepla a odparkách. Téma bude upřesněno při osobním kontaktu. Měření termofyzikálních vlastností kapalin potřebných pro návrh průmyslových aparátů (odparky). Principy, návrh měřicího zařízení, měření. Téma bude upřesněno při osobním kontaktu. Ing. Jiří Moravec, Ph.D. Ing. Jiří Moravec, Ph.D. Experimentální zařízení pro měření rychlostního, koncentračního a teplotního profilu v suspenzi proudící v trubce Cílem práce je navrhnout laboratorní zařízení pro experimentální měření rychlostního, koncentračního a teplotního profilu v suspenzi, která proudí v laminárním režimu kanálem kruhového průřezu (v trubce). V rámci práce by měla být navržena základní koncepce celého zařízení, měly by být vytypovány a popsány všechny prvky, ze kterých by se měla skládat (přípravné a zásobní nádrže na suspenzi, potrubí, snímače, čerpadla, apod.). Jedná se o komplexní téma práce, při kterém je třeba seznámit se v rámci rešerše s možnostmi měření rychlostního, koncentračního a teplotního gradientu v kapalině proudící v laminárním režimu trubkou a dle získaných informací navrhnout vhodné zařízení, které by umožnilo provést experimenty. Ejektor pro odsávání kondenzátu z odparky Cílem této práce je navrhnout ejektor pro odsávání kondenzátu a inertních plynů z odparky o známých parametrech tlaku, teploty a množství

vznikajících látek. V rámci práce je třeba nejprve zpracovat rešerši na téma návrhových výpočtů ejektoru s vodou jako hnacím médiem a kapalinou či plynem jako hnaným médiem. Na základě vybraného výpočtového postupu pak stanovit základní rozměry ejektoru, zpracovat jeho kompletní výkresovou dokumentaci. Následně budou provedeny kontrolní numerické výpočty navrženého ejektoru a jejich výsledky budou porovnány s výsledky experimentálních měření na reálném zařízení s případným návrhem optimalizace navrženého ejektoru. Ing. Jiří Moravec, Ph.D. Využití míchadel pro měření tokových vlastností látek Cílem této práce bude provést rešerši o možnostech měření reologických vlastností látek pomocí nestandardních zařízení se zaměřením na využití míchadel. Úkolem je zjistit, jaké typy míchadel jsou pro tato měření vhodná, stanovit metodiku měření a pro vybrané typy míchadel provést experimentální měření na různých látkách, ze kterých bude možné učinit závěry o možné využitelnosti a přesnosti měření. Rozsah práce bude stanoven individuálně dle možností a zájmu studenta. Součástí nemusí být jen experimentální měření, ale také návrh CFD modelu, který by mohl být použit pro porovnání se skutečným zařízením. Ing. Jaromír Štancl, Ph.D. Ing. Jaromír Štancl, Ph.D. Ing. Jaromír Štancl, Ph.D. Ing. Jaromír Štancl, Ph.D. konzultanti: prof. Ing. Rudolf Žitný, CSc., prof. Ing. Jan Vrba, CSc. (ČVUT-FEL) Přestup tepla při dvoufázovém toku porézním materiálem v biofiltru Cílem této práce bude sestavení měřící aparatury a měření přestupu tepla při dvoufázovém toku porézním materiálem biofiltru zejména zjištění penetrační hloubky při nestacionárním přestupu tepla. Z naměřených dat bude sestavena energetická bilance, případně model, který bude popisovat nestacionární přestup tepla při dvoufázovém toku v biofiltru. Přestup tepla v cylindro-kónickém fermentačním tanku Cílem této práce bude provedení literární rešerše zaměřené na popis přirozené konvekce ve štíhlých válcových vertikálních nádobách ve formě Nu=f(Ra, Pr ) a porovnání výsledků tepelného výpočtu CKT s využitím standardních kriteriálních vztahů dostupných v literatuře s výsledky numerické simulace, popř. experimentem. Technicko-ekonomická optimalizace výrobní linky Cílem této práce bude provedení hmotové a energetické bilance stávající výrobní linky (popř. její části) a návrh její optimalizace včetně ekonomického vyhodnocení. Bližší specifikace zadání bude dále upřesněno. Vliv deformace na elektrické vlastnosti biopolymeru Cílem této práce bude návrh úpravy stávajícího vytlačovacího reometru pro možnost měření elektrických vlastností během toku biopolymerního materiálu (kolagenu) úzkou štěrbinou a realizace měření těchto elektrických vlastností v závislosti na deformaci vytlačovaného materiálu. Z naměřených dat bude identifikován jednoduchý model, popisující vliv deformace na elektrické vlastnosti tohoto materiálu.

Ing. Jaromír Štancl, Ph.D. konzultanti: prof. Ing. Rudolf Žitný, CSc., prof. Ing. Jan Vrba, CSc. (ČVUT-FEL) Dielektrické vlastnosti potravin Cílem této práce bude návrh elektrodového systému pro měření dielektrických vlastností vybraného vzorku potraviny a realizace měření těchto dielektrických vlastností v závislosti na vlhkosti a teplotě vzorku, případně dalších parametrech. Z naměřených dat bude identifikován jednoduchý model, popisující elektrické vlastnosti tohoto materiálu. Ing. Bohuš Kysela, Ph.D. Ing. Bohuš Kysela, Ph.D. Ing. Bohuš Kysela, Ph.D. Ing. Jiří Konfršt, Ph.D. Ing. Michal Netušil, Ph.D. Ing. Jan Burič Modelování vícefázového proudění Práce bude zaměřena na numerické simulace vícefázového proudění, a to převážně na tvorbu emulze. Výchozím krokem by mělo být řešení proudění jednofázového systému např. v míchané nádobě. Následně by měl být zvolen způsob modelování dvou vzájemně nemísitelných tekutin. Modelování by mělo být provedeno pomocí sw. balíku OpenFoam (případně ANSYS Fluent). Výsledkem by měl být postup řešení a vyhodnocení distribuce a velikosti částic jedné nemísitelné tekutiny v druhé. Modelování obtékání lopatky míchadla Záměrem této práce je numerické modelování proudění za lopatkou míchadla. Použití identifikačních kritérií pro vyhodnocení vírových struktur tvořených za různými geometriemi lopatek (úhlů natočení, geometrie hran, opotřebením atp.) v závislosti jejich příkonu a distribuce disipace turbulentní kinetické energie. Modelování by mělo být provedeno pomocí sw. balíku OpenFoam (případně ANSYS Fluent). Výsledkem by měl být nástroj pro optimalizaci geometrie lopatek axiálních a radiálních rychloběžných míchadel. Měření LDA/PDA v jedno a vícefázovém systému Práce je zaměřena na měření rychlostního pole a velikosti částic pomocí lasser dopplerovské anemometrie. Měření bude prováděno v uzavřeném systému např. míchané nádoby, kde bude provedeno měření rychlostního na jednofázovém systému, které bude porovnáno s výsledky získanými při následných měřeních ve dvoufázovém systému dvou nemísitelných kapalin. Výsledkem by měly být podmínky použitelnosti dané metody (velikost částic, koncentrace atp.) pro měření dvoufázového systému. Procesní návrh klimatického tunelu Cílem této práce bude návrh procesních parametrů klimatického tunelu. Rešerše se zaměří na moderní klimatické tunely. Výstup by měl obsahovat návrh technických parametrů tunelu, výpočty parametrů a spotřeb pomocných médií a energie a procesní schéma. Práce bude vypracována ve spolupráci se Škoda Auto a.s. odkud bude konzultant a odborný oponent. Zadání práce je možné podle individuálního zájmu upravit či konkretizovat. Důraz bude kladen na praktický a využitelný výstup práce. Ing. Jan Burič