2020
Browse
Recent Submissions
- ItemQuantitative Imaging in Scanning Electron Microscope(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Skoupý, Radim; Krzyžánek, Vladislav; Buršík, Jiří; Shimoni, EyalTato práce se zabývá možnostmi kvantitativního zobrazování ve skenovacím (transmisním) elektronovém mikroskopu (S|T|EM) společně s jejich korelativní aplikací. Práce začíná popisem metody kvantitativního STEM (qSTEM), kde lze stanovenou lokální tloušťku vzorku dát do spojitosti s ozářenou dávkou, a vytvořit tak studii úbytku hmoty. Tato metoda byla použita při studiu ultratenkých řezů zalévací epoxidové pryskyřice za různých podmínek (stáří, teplota, kontrastování, čištění pomocí plazmy, pokrytí uhlíkem, proud ve svazku). V rámci této části jsou diskutovány a demonstrovány možnosti kalibračního procesu detektoru, nezbytné pozadí Monte Carlo simulací elektronového rozptylu a dosažitelná přesnost metody. Metoda je pak rozšířena pro použití detektoru zpětně odražených elektronů (BSE), kde byla postulována, vyvinuta a testována nová kalibrační technika založená na odrazu primárního svazku na elektronovém zrcadle. Testovací vzorky byly různě tenké vrstvy v tloušťkách mezi 1 až 25 nm. Použití detektoru BSE přináší možnost měřit tloušťku nejen elektronově průhledných vzorků jako v případě qSTEM, ale také tenkých vrstev na substrátech - qBSE. Obě výše uvedené metody (qSTEM a qBSE) jsou založeny na intenzitě zaznamenaného obrazu, a to přináší komplikaci, protože vyžadují správnou kalibraci detektoru, kde jen malý posun úrovně základního signálu způsobí významnou změnu výsledků. Tato nedostatečnost byla překonána v případě qSTEM použitím nejpravděpodobnějšího úhlu rozptylu (zachyceného pixelovaným STEM detektorem), namísto integrální intenzity obrazu zachycené prstencovým segmentem detektoru STEM. Výhodou této metody je její použitelnost i na data, která nebyla předem zamýšlena pro využití qSTEM, protože pro aplikaci metody nejsou potřeba žádné zvláštní předchozí kroky. Nevýhodou je omezený rozsah detekovatelných tlouštěk vzorku způsobený absencí píku v závislosti signálu na úhlu rozptylu. Obecně platí, že oblast s malou tloušťkou je neměřitelná stejně tak jako tloušťka příliš silná (použitelný rozsah je pro latex 185 - 1 000 nm; rozsah je daný geometrií detekce a velikostí pixelů). Navíc jsou v práci prezentovány korelativní aplikace konvenčních a komerčně dostupných kvantitativních technik katodoluminiscence (CL) a rentgenové energiově disperzní spektroskopie (EDX) spolu s vysokorozlišovacími obrazy vytvořenými pomocí sekundárních a prošlých elektronů.
- ItemVliv provozních parametrů spalovacího procesu na koncentraci jemných částic ve spalinách biomasových kotlů(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Poláčik, Ján; Pospíšil, Jiří; Masaryk, Michal; Adamec, VladimírPráca sa venuje problematike vplyvu prevádzkových parametrov spaľovania biomasy na tvorbu jemných častíc. Rešeršná časť práce popisuje vlastnosti jemných častíc, ich základné rozdelenie, vplyv na zdravie človeka a životné prostredie. Zhrnuté sú základné vedomosti vplyvu spaľovacích procesov biomasy na emisie jemných častíc s veľkosťou do 1 µm. V hlavnej časti je popísané experimentálne vybavenie pre vyhodnocovanie veľkostnej distribúcie jemných častíc. Nasleduje popis použitých experimentálnych zariadení pre spaľovanie s nameranými výsledkami pre rôzne parametre spaľovania v laboratórnych podmienkach, automatických kotloch, ako aj v krbe s ručným prikladaním paliva. Hlavnými sledovanými parametrami boli teplota spaľovania, množstvo kyslíka, druh paliva a geometria spaľovanej biomasy. Vyhodnotený je vplyv zmeny jednotlivých parametrov na tvorbu jemných častíc. Záver práce zhŕňa, ako je vhodnou voľbou prevádzkových parametrov spaľovania možné významne ovplyvniť emisie jemných častíc.
- ItemShape Optimization of the Hydraulic Machine Flow Passages(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Moravec, Prokop; Rudolf, Pavel; Skoták, Aleš; Drábková, SylvaTato dizertační práce se zabývá vývojem optimalizačního nástroje, který je založen na metodě Particle swarm optimization a je poté aplikován na dva typy oběžných kol radiálních čerpadel.
- ItemTermické zpracování odpadů jako klíčový prvek efektivních systémů odpadového hospodářství(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Putna, Ondřej; Stehlík, Petr; Klemeš, Jiří; Ucekaj, VladimírPředkládaná dizertační práce je zaměřena na problematiku energetického využití odpadů. Svým zaměřením přispívá do optimalizačních modelů dlouhodobě vyvíjených na pracovišti autora, které slouží pro simulaci toků v odpadovém hospodářství a k hledání optimální strategie nakládání s odpady. Hlavním cílem je posouzení potenciálu uplatnění tepla vyrobeného v jednotkách energetického využití odpadů jakožto klíčového faktoru pro ekonomiku těchto zařízení. Práce tedy představuje aktivitu na pomezí oborů odpadové hospodářství a teplárenství. V rámci jejího zpracování byly postupně vytvořeny dílčí matematické modely, pro jejichž vznik bylo nutné shromáždit vstupní data, zejména v souvislosti se sítěmi centrálního zásobování teplem. Tyto modely byly následně využity v komplexním optimalizačním modelu popisujícím integraci zařízení energetického využití odpadů s dalšími tepelnými zdroji. Zároveň bylo přihlédnuto k environmentálním souvislostem.
- ItemNávrh vybraných strojně technologických zařízení ČOV se zaměřením na zlepšení hydraulických účinností(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Zejda, Vojtěch; Máša, Vítězslav; Reppich, Marcus; Jegla, ZdeněkProces čištění odpadních vod má zásadní vliv na kvalitu životního prostředí a představuje také potenciální alternativní zdroj potřebných a nedostatkových surovin, především fosforu. Výzkum technologie pro čištění odpadní vody je stále aktuálnější téma a přináší mnoho inovativních poznatků, které by měly být postupně implementovány do stávajících provozů. To však obnáší zvýšené investiční a často i provozní výdaje. Právě z tohoto důvodu se nyní stupňuje tlak na revizi energetické náročnosti a hydraulické účinnosti instalovaného strojně technologického zařízení, neboť správná optimalizace jejich provozních parametrů přináší významné úspory, které lze využít pro další investice. V této práci je řešena problematika správného hodnocení instalovaného strojně-technologického zařízení, která souvisí s obtížným výběrem dotčených parametrů a adekvátního posouzení jejich významu. Technologie čištění odpadní vody je značně specifická pro různorodost skladby strojně-technologických zařízení a sledování nesprávných parametrů může vést k mylnému hodnocení účinnosti jednotlivých zařízení a nevhodným návrhům jejich inovací. Pro eliminaci těchto rizik je v práci navržen analytický postup pro výběr a hodnocení parametrů, jehož použití je demonstrováno na šesti strojně-technologických zařízení. Pro ověření závěrů plynoucích z navrhovaného postupu byl proveden modelový návrh zařízení, na kterém byl posuzován vliv jednotlivých parametrů. Díky dostupným datům mohl být navržený postup validován a zpřesněn. Potřebná data pro provedení návrhu byla zajištěna experimentálním výzkumem a rozsáhlým testováním ve zkušebnách. Získané výsledky potvrdily přínos i praktickou použitelnost navrženého postupu.