prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.

1. Časový tepelně bilanční model ocelárny

   Předmětem vývoje komplexní model celého procesu ocelárny tj. od elektrické pece přes sekundární metalurgii až po plynulé odlévání tj. po stránce toku materiálu. S cílem simulovat a optimalizovat celý proces. Předpokládá se použití software MATLAB/Simulink a SimEvent.

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

2. Dynamické chování primární zóny tuhnutí při plynulém odlévání oceli

   Předmětem práce bude komplexní 3D model řešící tuhnutí oceli v krystalizátoru/formě zahrnující přenos tepla vedením, konvekcí a radiací a přenos hmoty. Předpokládá se využití software COMSOL Multiphysics a OpenFOAM.

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

3. Nové technologie pro řízenou akumulaci tepla a chladu

   Cílem je se zabývat vývojem a ověřením technologií pro řízenou akumulaci tepla a chladu zejména v materiálech se změnou fáze případně kombinací více technologií. Pro ověření technologií vyvinout matematické a fyzikální (experimentální) modely, jejich výsledky budou využity pro návrh a optimalizaci řídicích algoritmů pro řízení zásobníků.

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

4. Snižování CO2 ve spalinách v rotujícím loži (Rotating Packed Bed) pomocí metody Lattice Boltzmann pro řešení mísení dvou fází.

   Rozvinout metodu Lattice Boltzmann na řešení dvoufázového proudění kapalina-plyn v rotujícím loži vyplněném drátěnými mřížemi. Bude použit open source kód OpenLB ve spolupráci s LB laboratoří na technické universitě v Karlsruhe, v Německu. Výsledky budou validovány pomocí experimentů prováděných na pracovišti doktoranda a porovnány se simulacemi CFD.

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

5. Virtuální zdroj tepla pro dálkové i lokální vytápění

   Cílem je vyvinout algoritmy pro optimální řízení více zdrojů tepla (plynový kotel, kotel na biomasu, solární vytápění, tepelné čerpadlo, kogenerační jednotka), které se pro uživatel budou tvářit jako jeden optimální zdroj. Kritériem optimality mohou být náklady, znečištění ovzduší, dostupnost. Řešení tématu vyžaduje základní znalosti MATLABu nebo Pythonu.

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

6. Vývoj algoritmů pro řešení úloh přenosu tepla a hmoty s fázovými a strukturálními změnami využívající možností GPU

   Téma je změřeno na vývoj numerických algoritmů primárně určených pro řešení úloh přenosu tepla s fázovými přeměnami s využitím vysoké paralelizace kódu. Pro řešení by se měli plně využít možnosti speciálních grafických procesorových jednotek TESLA. Předpokládá se použití MATLABu, Python a C. Algoritmy mohou být orientovány na sítové metody (např. metoda kontrolních objemů) nebo i bezsítové metody.

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

7. Výzkum transportu a depozice aerosolů v dýchacím systému člověka

   Aerosoly či částice (kapalné, pevné) jsou používány při inhalační léčbě různých onemocnění. Nicméně mechanismus jejich transportu a depozice, zejména regionální (ve specifických částech dýchacího traktu) depozice, není stále spolehlivě objasněn. Velkou roli skutečnost, že existuje velký rozdíl mezi subjekty (např. ženy, muži), ale také v rámci jednoho typu subjektů. Zejména u novorozenců dochází k výrazné změně geometrie horních dýchacích cest (nos, ústa) v průběhu jejich rostoucího věku až do zhruba 5 či 6 let. V rámci uvedeného tématu bude studován vliv změny geometrie na regionální depozici.

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