Algoritmy pro analýzu experimentálních dat a modelování termofyzikálních vlastností teplosměnných tekutin

školitel: Ing. Václav Vinš, Ph.D.
e-mail: zobrazit e-mail
typ práce: bakalářská práce, diplomová práce
zaměření: MI_MM, MI_AMSM, MINF, APIN
klíčová slova: teplosměnná kapalina, termodynamické vlastnosti, transportní vlastnosti, termodynamika, experimentální data
odkaz: http://www.it.cas.cz/d2/l021/
přiložený soubor: ikona pdf
popis:

Tým Laboratoře termofyzikálních vlastností [1] z Ústavu termomechaniky AV ČR se dlouhodobě věnuje výzkumu vlastností technicky zajímavých tekutin s aplikačním potenciálem např. pro chlazení elektroniky, klimatizace a tepelná čerpadla či jako technická rozpouštědla a čistidla. Pro efektivní a spolehlivý návrh technických řešení je nutné dobře znát vlastnosti tekutin jako je viskozita, vztah hustota-tlak-teplota či povrchové napětí. Náš tým se aktuálně zabývá jednak popisem vlastností elektricky nevodivých hydrofluoroetherů (HFE) [2,3], které lze využít např. pro ponorné chlazení CPU [4], a dále vodných směsí se solemi [5].

Tématem studentské práce je vývoj výpočetních algoritmů pro analýzu experimentálních dat získaných týmem laboratoře a implementace modelů termofyzikálních vlastností pro ověření a porovnání nových výsledků. Tým laboratoře disponuje řadou kódů pro modelování vlastností tekutin, které jsou postupně vylepšovány a rozšiřovány o nové látky včetně jejich směsí. Dalším cílem je vývoj vlastních prediktivních modelů (například za pomoci gradientní teorie [6]) a polo-empirických korelací vhodných jak pro technický návrh tak pro výzkum [2]. Tým laboratoře má nad tímto tématem širší spolupráci s Technickou univerzitou v Drážďanech, VŠCHT v Praze či UJEP v Ústí nad Labem.

Součástí práce je seznámení s fyzikálními základy řešené problematiky, se kterým napomohou pracovníci laboratoře. Výsledky práce budou přímo využity v souvisejícím experimentálním výzkumu. Zájemce o téma tedy získá nejen základní fyzikální povědomí o vybraných termofyzikálních vlastnostech tekutin, ale bude moci uplatnit své modelářské a programátorské dovednosti ve vědecké práci.

Ponorné chlazení pomocí HFE
literatura:
  • [1] Laboratoř termofyzikálních vlastností ÚT AV ČR
  • [2] Vinš, V., Aminian, A., Celný, D., Součková, M., Klomfar, J., Čenský, M., & Prokopová, O. (2021). Surface tension and density of dielectric heat transfer fluids of HFE type-experimental data at 0.1 MPa and modeling with PC-SAFT equation of state and density gradient theory. International Journal of Refrigeration, 131, 956-969.
  • [3] Aminian, A., Celný, D., Mickoleit, E., Jäger, A., & Vinš, V. (2022). Ideal Gas Heat Capacity and Critical Properties of HFE-Type Engineering Fluids: Ab Initio Predictions of Cpig, Modeling of Phase Behavior and Thermodynamic Properties Using Peng–Robinson and Volume-Translated Peng–Robinson Equations of State. International Journal of Thermophysics, 43(6), 87.
  • [4] Odkaz na populárně naučný článek o ponorném chlazení zde
  • [5] Vinš , V., Hykl, J., Hrubý, J. (2019) Surface tension of seawater at low temperatures including supercooled region down to – 25 °C. Marine Chemistry 213, 13.
  • [6] Odkaz na Bakalářskou práci používající Cahn-Hilliard gradientní teorii: dostupnou zde
poznámka: Téma je součástí dlouhodobějšího výzkumu laboratoře a lze jej uzpůsobit preferencím studentky/studenta.
naposledy změněno: 24.04.2024 14:38:44

za obsah této stránky zodpovídá: Čestmír Burdík | naposledy změněno: 9.9.2021
Trojanova 13, 120 00 Praha 2, tel. +420 770 127 494
České vysoké učení technické v Praze | Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská | Katedra matematiky