TEORIE

PŘENOS HYBNOSTI

Hydraulický ráz | dr. Netušil
Rychlé a náhlé změny tlaku vzniklé nárazem objektu do vody. Zpracujte rešerši zaměřenou na hydraulický ráz mimo potrubní systémy. Na základě získaných poznatků vypracujte teoretický popis hydraulických rázu. Použijte teorii pro interpretaci poskytnutých experimentálně získaných dat.

Měření koncentrace prachu | dr. Netušil
Univerzální téma mimo jiné související s filtrací částic z plynů (emise, čištění plynů, sání, atd.). Zpracujte rešerši o měření koncentrací částic v plynu, zaměřte se na optické principy (reflexe, rozptyl). Navrhněte vhodný princip/senzor pro měření koncentrace částic v daném systému.

Modelování energetické náročnosti rozpojování odpadů | doc. Krátký
Zpracujte teoretickou studii zaměřenou na modelování energetické náročnosti rozpojování odpadů v závislosti na typu odpadů, typu drtiče/mlýnu a jeho provozních podmínkách. Využijte stávající modely/definujte vlastní jednoduchý model k popisu energetické náročnosti rozpojení odpadu z převzatých experimentálních dat.

Modelování šíření světelného záření | doc. Petera
Světlo je ve své podstatě elektromagnetické záření a proto lze pro popis jeho šíření využít modely radiace. Vedle klasických případů přenosu tepla radiací za vysokých teplot lze tyto modely použít i pro popis osvětlení (viditelná část spektra elektromagnetického záření), např. uvnitř místností, budov, automobilů, ale také v tzv. fotobioreaktorech. V nich se kultivují řasové organismy a s rostoucí hustotou řasové kultury se snižuje prostupnost světelného záření, které je klíčovým faktorem jejich růstu. Útlum světelného záření s rostoucí vzdáleností od osvětlené stěny pak může být ovlivněn hydrodynamikou daného systému, která je dána geometrií a provozními parametry.  Znalost vhodného modelu je pak velmi důležitá při návrhu a cílem této práce bude zhodnotit dostupné modely radiace v softwaru ANSYS Fluent.

Vliv geometrie a materiálových vlastností na pohyb částic krmiva v nádržích pro chov ryb | doc. Petera
Cílem této práce je popis a zhodnocení různých vestaveb či geometrického uspořádání  na pohyb či usazování částic krmiva v nádržích pro chov ryb s ohledem na hydrodynamiku celého systému. Pohyb částic také závisí na jejich materiálových vlastnostech, které se mohou významně měnit s časem. Jejich znalost je pak klíčovým faktorem při popisu chování takových systémů. Chov ryb v umělých nebo přírodních nádržích tvoří důležitou část potravinářského průmyslu a vhodné hydrodynamické podmínky mohou přispět k vyšší efektivitě procesu. Nástroje CFD jsou dnes nezbytnými nástroji při  návrhu průmyslových zařízení a stanovení optimálních provozních parametrů.

Zařízení pro separaci kalů v technologii čištění odpadních vod | prof. Jirout
Zpracujte literární, patentovou a průmyslovou rešerši zaměřenou na technologie a zařízené pro separaci kalů při čištění odpadních vod. Zaměřte se na zařízení pro gravitační usazování a definujte jaké vlastnosti kalů a suspenze je třeba znát pro návrh těchto typů zařízení. Podrobně na základě předchozích bodů zpracujte kritické zhodnocení a doporučení pro návrh využití lamelových usazováků v těchto technologiích.

Měřicí senzory pro kapaliny a omezení jejich použitelnosti | dr. Moravec
Zpracujte rešerši, v rámci které popíšete typy dostupných senzorů pro měření průtoku, tlaku, teploty a rychlosti proudění látky v potrubí. Popište principy, na kterých dostupné přístroje pracují a jaká jsou omezení jejich použitelnosti z hlediska rozsahu měřených hodnot a vlastností proudící kapaliny. Na základě provedené rešerše navrhněte senzory vhodné pro aplikaci při proudění kapalin obsahujících pevnou fázi v podobě částic či vláken.

Čerpadla pro kapaliny s příměsí pevných částic či vláken | dr. Moravec
Zpracujte rešerši, ve které popíšete dostupné základní typy čerpadel včetně principu jejich funkce. Stanovte, jaká jsou omezení pro výběr jednotlivých čerpadel z hlediska pracovních podmínek pro jejich užití (omezení tlaku, teploty, průtoku, vlastností čerpané látky).  Na základě provedené rešerše navrhněte čerpadlo vhodné pro kapalinu obsahující příměsi pevné fáze či vláken, kterou je nutné čerpat např. v oblasti biotechnologií.

PŘENOS TEPLA

Design zařízení pro přímý odporový ohřev ovocných dření | dr. Štancl
Cílem tepelného ošetření potravin je zajištění jejich trvanlivosti a nezávadnosti pro konzumenta. Přímý odporový ohřev je moderní metoda, jak tohoto cíle dosáhnout. Oproti klasickému ohřevu má určité výhody, ale i jistá omezení… 1) Seznamte se s technologiemi zaměřenými na tepelné ošetření potravin (sterilizace, pasterizace) s využitím elektrického ohřevu. 2) Zpracujte literární, patentovou případně průmyslovou rešerši na technologie ošetření potravin s využitím přímého odporového ohřevu (jeho výhody a nevýhody a vliv na potravinu. Zaměřte se také na existující průmyslové aplikace této metody ohřevu. 3) Na základě získaných poznatků navrhněte konstrukční koncepci zařízení pro tepelné ošetření ovocných dření (dětské přesnídávky atp.)

Dynamické metody | Ing. Solnař
Při experimentálním měření se můžeme setkat se dvěma druhy metod měření a to statické nebo dynamické. Statické metody se vyznačují většinou svou přesností, jsou ale časově náročné. Dynamické metody na druhou stranu jsou velice rychlé a umožňují získat velké množství informací ve velice krátkém čase. Připravte rešerši na téma dynamických metod a možnosti/omezení jejich používání v praxi.

Optimalizace přenosu tepla mezi proudem tekutiny a teplosměnnou plochou | doc. Petera
Přestup tepla z proudu tekutiny směrem k teplosměnné ploše může být ovlivněn celou řadou parametrů. Cílem této práce je popis a zhodnocení dostupných nástrojů využitelných při modelování s ohledem na tvar teplosměnné plochy. Oproti klasické hladké rovinné ploše lze použít různé úpravy tvaru s ohledem na jednoduchou technologickou náročnost, které mohou významně zvýšit efektivitu přenosu tepla. Využití si lze představit v celé řadě oblastí, počínaje klasickými výměníky tepla, až po zařízení typu chemických nebo biochemických reaktorů, kde může být přenos tepla klíčovým faktorem ovlivňujícím efektivitu celého procesu.

Optimalizační algoritmy pro procesní techniku | Ing. Vajc
Seznamte se se základními principy známých optimalizačních algoritmů (hejno částic, evoluční a genetické algoritmy, atp.). Vypracujte literární rešerši zmiňující vybrané algoritmy a aplikací vhodných algoritmů v procesní technice. Uveďte procesní zařízení a parametry, které bývají nejčastěji optimalizovány. Aplikujte vybraný optimalizační algoritmus na jednoduchý případ z praxe.

Podobnostní metody měření přestupu tepla | Ing. Solnař
Na základě podobnosti mezi přenosem tepla a hmoty můžeme navzájem tyto dva jevy porovnávat a měřit. Připravte rešerši na téma podobnostních (komparativních) metod a zkuste zhodnotit jejich vhodnost pro měření na procesních aparátech, jejich omezení popř. výhody.

Řízení teploty Li-ion baterií | Ing. Vajc
Seznamte se s technologií lithium-iontových (Li-ion) baterií v různých aplikacích. Následně vyberte několik aplikací, pro které je zásadní řízení teploty těchto baterií (elektromobily, mobilní telefony, atp.). Vypracujte literární rešerši zabývající se způsoby spolu s ověřenými a inovativními technologiemi pro řízení teploty Li-ion baterií. Navrhněte vhodný způsob řízení teploty pro Vámi zvolenou aplikaci.

Zvyšování výkonu výměníků v PC technice | Ing. Solnař
Zvyšování výkonu v našich PC jde ruku v ruce také s vyšším odběrem ztrátového tepla. Velice moderní metodou chlazení jednotlivých částí je použití vodního okruhu s výměníky tepla. Zpracujte rešerši možností chlazení komponent, jejich cenové porovnání a navrhněte další možnosti zvýšení výkonu výměníků. Existují i další chladící okruhy? Máme možnost zmenšovat výměníky?

Pasivní chlazení | Ing. Vajc
Sepište literární rešerši na téma pasivního chlazení zařízení a komponent. Zaměřte se na nové a aktuální trendy. Stanovte nejdůležitější kritéria nezbytná pro příklon k pasivnímu, nebo aktivnímu chlazení. Uveďte a aplikujte základní výpočtové vztahy pro zvolený pasivní chladič. Porovnejte tento chladič s alternativním aktivním chladičem z hlediska jeho výkonu, pořizovacích a provozních nákladů.

 

 

 

PŘENOS HMOTY

Modelování charakteristik separace CO2 z emisních plynů pomocí membránových procesů | doc. Krátký Zpracujte teoretickou studii shrnující informace o přístupech modelování procesních charakteristik separace CO2 z emisních plynů pomocí membránových procesů. Využijte stávající modely/definujte vlastní jednoduchý model k popisu účinnosti separace z převzatých experimentálních dat.

Porovnání emisí CO2 v životním cyklu elektromobilu a automobilu se spalovacím motorem | dr. Moravec Pokuste se na základě dat z literatury získat informace o množství CO2 vyprodukovaného při výrobě dílů, při provozu a při recyklaci elektromobilu a automobilu se spalovacím motorem. Na základě nalezených dat zpracujte bilanci celkového množství vyprodukovaného oxidu uhličitého v celém životním cyklu elektromobilu a automobilu se spalovacím motorem. Stanovte, jaké množství CO2 lze ušetřit přechodem na elektromobily.

Měření elektrických vlastností biomateriálů | dr. Štancl Zjišťování elektrických vlastností látek je důležité jednak pro design technologie elektrického ohřevu materiálů (přímý odporový ohřev, mikrovlnný ohřev), ale také pomáhá určit např. stárnutí tkání, jejich složení či průkaznost fyzikálně-chemických pochodů v materiálech biologické povahy (např. potraviny). Pro realizaci těchto měření je však důležité mít správně navržený elektrodový systém. Cílem této bakalářské práce by pak měla být pomoc s konstrukcí a realizací nového testovacího standu pro měření elektrických vlastností látek. Rámcová představa zadání práce: 1) Seznamte se s problematikou měření elektrických vlastností různých látek (tekutiny, tuhé látky) – elektrická vodivost, dielektrické vlastnosti 2) Zpracujte rešerši zaměřenou na způsoby realizace experimentální aparatury pro měření elektrické vodivosti a dielektrických vlastností tuhých a tekutých materiálů (používané přístroje, uspořádání experimentu apod.) 3) Na základě získaných poznatků navrhněte vhodné uspořádání experimentální sestavy pro měření elektrických vlastností materiálů biologické povahy.

Zařízení pro separaci částic z plynů a jejich základní konstrukční zásady | Ing. Procházka V průmyslových aplikacích se setkáváme s potřebou separace částic různého původu – v podobě čistění plynu od nečistot, které se do oběhu dostaly již ze zdroje, nečistot, které vznikají při výrobě plynů, anebo naopak potřebujeme separovat práškový produkt například ze sušáren, či potřebujeme separovat prach z okolí dopravníků při manipulaci s práškovým produktem, kdy hrozí nebezpečí výbuchu. Úkolem práce by mělo být seznámení se s různými druhy částic a jejich možností separace v závislosti na jejich charakteru.