prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.

1. Optimalizace tlumení kolísání teploty tekutiny pomocí akumulace tepla při změně skupenství

   Téma je zaměřeno na výzkum tlumení kolísání teploty tekutiny pomocí akumulace tepla při změně skupenství. Změna skupenství látek za stálého tlaku probíhá při téměř konstantní teplotě a je spojena s výměnou velkého množství tepla. Toho lze využít pro tlumení kolísání (stabilizaci) teploty proudící tekutiny. Výzkum v rámci tématu bude zaměřen na zjištění charakteristiky útlumu kolísání teploty v závislosti na vlastnostech tepelně akumulační hmoty (měrné skupenské teplo tání, tepelná vodivost). Studovanými případy bude náhlá změna teploty tekutiny a periodické kolísání teploty (pravoúhlé a sinusoidní). Pozornost bude zaměřena především na studium útlumových charakteristik při různých amplitudách a frekvencích změn teploty tekutiny.

   Školitel: Štětina Josef, prof. Ing., Ph.D.

2. Řešení Coanda efektu na obtékaných plochách a vliv na větrací systémy automobilů

   Studie Coanda jevu na obtékaných plochách. Vliv různého sklonu povrchů, vliv stupně turbulence, geometrického tvary vyústky apod na přilnutí proudu a jeho stabilitu. Studie bude prováděna pomocí počítačového modelování CFD a pomocí experimentů (zviditelňování proudění optickými metodami, žárový anemometr apod.).

   Školitel: Jícha Miroslav, prof. Ing., CSc.

3. Simulační nástroj pro predikci podmínek v kabině dopravního prostředku

   Vyvinout simulační nástroj pro predikci tepelného chování kabiny automobilu (alternativně malého letadla) se zahrnutím dynamiky jevu a se zahrnutím dalších vlivů jako je solární záření a radiační přenos tepla mezi povrchy. Studovat vliv různých parametrů, jako je tepelná kapacita, vodivost, obsazenost kabiny apod.

   Školitel: Jícha Miroslav, prof. Ing., CSc.

4. Smooth particle hydrodynamics (SPH) metoda pro řešení proudění

   Provést kritickou studii různých bezsíťových metod a zhodnocení jejich použití pro účely řešení proudění. Vyvinout metodu řešení proudění bezsíťovou metodou Smooth particle hydrodynamics (SPH) s aplikací na šíření ohně a kouře při požáru.

   Školitel: Jícha Miroslav, prof. Ing., CSc.

5. Studie lidského komfortu v kabinách dopravních prostředků s použitím simulátoru - tepelného manekýna

   Studovat vliv různých opatření na snížení tepelné zátěže člověka v kabinách dopravních prostředků. Studie bude zaměřena na optimální funkci klimatizace/vytápění, na různé povrchy zabraňující průniku tepla do kabiny, chlazená/vytápěná sedadla apod.

   Školitel: Jícha Miroslav, prof. Ing., CSc.

6. Studie šíření ohně a kouře a opatření ke zlepšení viditelnosti v obydlených prostorách

   Studium šíření kouře v obytných prostorách domů či kabin letadel, vývoj modelu viditelnosti v korelaci s koncentrací kouře. Výzkum systémů na rychlé potlačení zakouření a zlepšení viditelnosti. Porovnání různých způsobů zlepšení viditelnosti (vodní rozstřikovače, dávkování nano-strukturovaných částic pod.). Experimentální validace modelů pomocí měření opacity.

   Školitel: Katolický Jaroslav, doc. Ing., Ph.D.

7. Studium dvou-médiových trysek a atomizace kapalin v širokém rozsahu viskozit

   Studium klasifikace dvou-mediových trysek s vnitřním směšováním z hlediska kvality generovaného spreje. Úprava měřicího stendu pro různé kapaliny a testy atomizace kapalin s různým poměrem vzduch/kapalina a různou viskozitou. Studium charakteristik atomizace a její účinnosti.

   Školitel: Jícha Miroslav, prof. Ing., CSc.

8. Studium transportu a depozice částic v mnohočetném větvení malých vzduchových kanálů

   Experimentální výzkum transportu a depozice částic různého charakteru a velikosti v mnohočetném větvení ve vzduchových kanálech (např. v modelu dýchacího traktu) v kabinách letadel. Studium vztahu zdroje částic a jejich transport k receptorům (sedící pasažér v kabině) s použitím tepelného manekýna s dýchacím simulátorem. Studium průniku velkých porézních částic a porovnání s neporézními částicemi. Použití různých metod na studium depozice (gravimetrie, fluorescence) a transportu (různé optické metody jako PDA). Studium v režimu ustáleného proudění i cyklického.

   Školitel: Jícha Miroslav, prof. Ing., CSc.

9. Tepelné výměníky s kanály velmi malých průměrů s různou geometrií

   Návrh a spolupráce při výrobě minikanálů s průměrem 0,25 až 3mm. Návrh a spolupráce při výrobě měřicí trati. Oživení a kalibrace měřící trati. Realizace měření součinitele přestupu tepla a tlakových ztrát na hladkých minikanálech průměru 0,25 - 3 mm s předpokládaným rozsahem Reynoldsových čísel 500 - 3000. Návrh výroby minikanálů s intenzifikovaným teplosměnným povrchem a provedení měření termohydraulických parametrů minikanálů s intenzifikovaným teplosměnným povrchem a porovnání s hladkými trubkami.

   Školitel: Jícha Miroslav, prof. Ing., CSc.

10. Zpracování obrazu v problémech mechaniky tekutin a techniky prostředí

    Cílem je vypracovat soubor programů na bázi prostředí firmy National Instrument IMAQ pro zpracování obrazu v problémech mechaniky tekutin a techniky prostředí. Předpokládá se využití moderních hardwarových komponent umožňující paralelní zpracování jako jsou vicejádrové procesory a hradlová pole (FPGA). Řešenými problémy může být vizualizace proudění s použitím kouře, bublinek (vyhodnocování, geometrie a homogenita proudu, fluktuace pohybu, interakce proudu s okolím, aplikace na 2D obrazu, případně i ve 3D) nebo detekce částic na obrazech z optického, fázově kontrastního a příp. elektronového mikroskopu: vlákna, pyly, porézní částice (stanovení geometrických parametrů: délka, průměr, porozita, počítání částic, klasifikace).

    Školitel: Štětina Josef, prof. Ing., Ph.D.