Témata bakalářských prací vypsaných na OTTP

Aktuální témata bakalářských prácí pro studijní obor Základy strojního inženýrství na ak. rok 2020 / 2021 vedených na Odboru termomechaniky a techniky prostředí.

  • Témata bakalářských prací budou průběžně aktualizována a doplňována.
  • V případě, že máte zájem o jiné vlastní téma z oblasti energetiky, techniky prostředí nebo termomechaniky, neváhejte nás kontaktovat
  • Pokud budete mít o některé z nabízených témat zájem, je třeba co nejdříve kontaktovat příslušného vedoucího bakalářské práce.
  • Témata jsou rozdělena podle typu bakalářské práce:

Poslední aktualizace na webu proběhla 22. 08. 2020 (12:00)


(1) Rešeršní typ práce


Elektronické cigarety – nové trendy v inhalaci tabáku a způsoby měření generovaných částic

V poslední době uvádějí tabákové společnosti na trh nové typy elektronických cigaret, přesněji zařízení pro inhalaci tabáku. Cílem práce je provést rešerši těchto zařízení a ověřit, zda u nich dochází ke generování nano- a mikročástic. Dále bude cílem práce vytvořit metodiku měření generovaných koncentrací a s využitím dostupných přístrojů provést měření vybraného typu cigaret (inhalátoru).
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. František Lízal, Ph.D.


Nanočástice z tiskáren

Jak klasické, tak 3D tiskárny při své činnosti uvolňují do prostředí nanočástice. Cílem práce bude provést rešerši dostupné literatury na toto téma a dále provést měření koncentrace při různých režimech tisku a dále ověřit (či navrhnout) možnosti snižování koncentrace nanočástic v okolí tiskáren.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. František Lízal, Ph.D.


Nanočástice v kabinách dopravních prostředků

Šíření a rozviřování částic aerosolu v kabinách vozidel závisí na mnoha parametrech, např. na způsobu větrání, teplotě vzduchu, koncentraci částic, počtu pasažérů a jejich rozmístění, materiálu sedaček atd. Student nejprve provede rešerší zjištění současného stavu poznání a pak připraví měření změn koncentrace částic v kabině automobilu při různých podmínkách.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. František Lízal, Ph.D.


Bioaerosoly a ochrana zdraví před jejich škodlivými účinky

Aerosolové částice biologického původu jsou například pyl, viry, bakterie, nebo produkty živých organismů. Vzhledem ke své velikosti se šíří prostředím ve formě aerosolu. V mnoha případech představují zásadní riziko pro člověka. Cílem práce bude provést rešerši bioaerosolů a metod, které se používají pro jejich měření v reálných podmínkách. Student také navrhne nejvhodnější způsoby ochrany před jednotlivými typy bioaerosolů a vybraný způsob experimentálně ověří.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. František Lízal, Ph.D.


Geoinženýrství jako možnost řešení klimatické změny

Student provede rešerši geoinženýrských metod pro snížení dopadů klimatických změn. Důraz bude kladen zejména na metody injektáže aerosolových částic do atmosféry. V rámci práce student vyhledá a zpracuje informace o člověkem vytvářených i přírodních částicích v ovzduší, jejich zdrojích a mechanismech, kterými ovlivňují životní prostředí. Dále se pokusí kvantifikovat potřebná množství a nejvhodnější charakteristiky částic pro tuto aplikaci.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. František Lízal, Ph.D.


Aerosolové nanočástice – jsou skutečně hrozbou?

V médiích se objevují informace, že vdechované částice se přes čichové nervy snadno dostávají do mozku. Je to pravda a je to nebezpečné? Jaká další zdravotní rizika mohou nanočástice představovat? Jakým způsobem se nanočástice šíří v prostředí a jak lze jejich šíření technickými prostředky bránit? Najít odpovědi na tyto otázky a provést praktická měření nanočástic v laboratorních podmínkách bude cílem této práce.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. František Lízal, Ph.D.


Inhalátory a aerosoly pro léčbu bakteriálních onemocnění

Již delší dobu je za jedno z největších rizik pro společnost považována klesající účinnost antibiotik v důsledku jejich příliš častého a nesprávného užívání. Tato práce se zaměří na inhalátory pro podání léků na bakteriální onemocnění, přičemž důraz bude kladen zejména na technologie pro podávání tzv. bakteriofágů (virů, jež napadají bakterie). Bude ověřeno, která technologie je nejšetrnější a způsobí nejnižší deaktivaci léčiv. Student se také pokusí navrhnout technické úpravy, jež by vedly k efektivnějšímu podání léčiv.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. František Lízal, Ph.D.


Rychlé nabíjení elektromobilů – přehled technologií

Proveďte rešerši současných technologií umožňujících rychlé dobíjení EV vozidel, porovnejte jejich výhody, nevýhody a zhodnoťte, jaké strategie tepelného managementu akumulátorů využívají jednotlivý výrobci EV vozidle (bez chlazení, vzduch, kapalinové chlazení atd.) a jaký to může/má dopad na životnost akumulátoru.
Vedoucí bakalářské práce: Bc. Ing. Jan Fišer, Ph.D.


Tepelný management akumulátorů EV vozidel

Práce bude zaměřena na rešerši konkrétních technických řešení chlazení/vyhřívání akumulátorů elektrických vozidel z pohledu konstrukčního řešení přenosu tepla mezi systémem tepelného managementu a samotnými články, akumulátorem a management systémem a systémem a okolím vozidla. Cíle bude také porovnat konstrukci různých systémů z pohledu přenosu tepla např. elektrický, přímý výpar chladiva, kapalinové systémy.
Vedoucí bakalářské práce: Bc. Ing. Jan Fišer, Ph.D.


Tepelná čerpadla pro tepelný management EV vozidel

Rešerše současného stavu využití těchto jednotek pro klimatizaci osobních automobilů s EV pohonem, popis jejich obecné konstrukce a rozbor konkrétního řešení od zvoleného výrobce (např. Tesla Model Y).
Vedoucí bakalářské práce: Bc. Ing. Jan Fišer, Ph.D.


Technologie pro kontaktní a infračervené vytápění v kabině automobilů

Práce bude zaměřena na podrobnou rešerši kontaktních a infračervených vytápění systémů využitelných v kabině automobilů a posouzení jejich efektu na tepelný komfort člověka. Rešerše by měla poskytnout ucelený pohled do trendů vývoje těchto zařízení a jejich možné aplikace v kabinách. Pro úspěšné zpracování tohoto zadání je doporučená dobrá znalost anglického jazyka.
Vedoucí bakalářské práce: Bc. Ing. Jan Fišer, Ph.D.


Chladicí zařízení pro nízké teploty

Technika nízkých teplot je využívána v řadě odvětví. Cílem této bakalářské práce je provést rešerši dostupných technologií, využívaných k dosažení teplot nižších jak - 70 °C, a porovnat jejich energetickou náročnost.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jiří Hejčík, Ph.D.


Expanzní ventily

Rešerše zabývají se možnostmi použití expanzních ventilů v inženýrských aplikací. Rešeršní práce bude obsahovat způsoby konstrukce a základní rovnice popisující průchod tekutiny ventilem, dále pak student uvede omezení na která se musí brát při návrhu ventilu zřetel a možná rizika, jenž mohou vzniknout špatným výběrem ventilu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Michal Březina


Tepelné výměníky v automobilovém průmyslu

Využití tepelných výměníků má obrovské uplatnění jako například tepelný komfort lidí v dopravních prostředcích, v budovách, dále pak uchovávání potravin na požadovaných teplotách v potravinářství, správný provoz technických zažízení. Tepelné výměníky rovněž přispívají k využití tzv. odpadního tepla, na které je v dnešní době kladen apel v rámci zvyšování efektivnosti různých zažízení z pohledu využitelné energie. Práce bude rešeršního charakteru, při které student vypracuje výčet různých druhů výměníků aplikovatelných v automobilovém průmyslu, zejména pak použití tepelných výměníků u elektromobilů, kde není možnost využití odpadního tepla generovaného spalovacím motorem. Většina aplikací využívá fázové změny tekutiny, tedy dalším bodem bude rešerše používaných rovnic a korelačních vztahů pro výpočet jak jednofázového regionu, tak i dvoufázový regionu při kondenzaci a vypařování.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Michal Březina


Emisivita povrchů oceli

Emisivita povrchu určuje schopnost tělesa vyzařovat teplo. V případě modelování úloh chlazení oceli je pro přesný popis teplotního pole chlazeného předlitku potřeba znát i emisivitu povrchu v rozsáhlém teplotním intervalu (20°C – 1600°C). Cílem práce bude najít v dostupné literatuře vztahy popisující vývoj emisivity podle chemického složení oceli v celém teplotním rozsahu. Dále bude práce obsahovat popis nepřesnosti vzniklé při měření teploty povrchu v důsledku vzniku tzv. okují (zoxidovaných vrstev na povrchu) v závislosti na chemickém složení oceli, jenž ovlivňují jak odvod tepla, tak i vyhodnocení aktuální teploty v dané části.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Michal Březina


Rotační absorbér a jeho využití v procesu zachycení oxidu uhličitého (CO2)

Globální oteplování nás provází na každém kroku a má nedozírné důsledky pro život na Zemi v podobě zvyšujících se teplot, vzestupu hladiny moře nebo prodlužování period sucha či deštů na různých místech naší planety. Průměrná roční teplota na Zemi stoupla již o 1,5 st. C od průmyslové revoluce. Velký podíl na tom má právě oxid uhličitý (CO2) jako skleníkový plyn, jehož koncentrace překročila 400 ppm. Část je antropogenního původu a uvolňuje se při spalovacích procesech v elektrárnách, průmyslu případně při těžbě zemního plynu. Jednou z metod, jak množství emitovaného CO2 snížit, je proces záchytu a ukládání oxidu uhličitého (Carbon Capture and Storage) CCS. V rámci tohoto procesu je CO2 separováno ze spalin a ukládáno v hlubinných ložiscích. Existuje vícero způsobů, jak CO2 vzniklého při spalování zachytávat, můžeme je rozdělit na předspalovací (pre-combustion), pospalovací (post-combustion) a spalování v kyslíkové atmosféře (oxy-fuel combustion). V současné době dominuje technika post-combustion, kde převládá právě absorbce CO2 v absorbčních zařízeních (Packed Column), které jsou použitelné u současných tepelných elektrárnách a průmyslových podnicích bez nutnosti větších technologických úprav celého zařízení. Vyšší účinnosti procesu absorbce dosáhneme využitím rotačních absorbérů (Rotating Packed Bed - RPB), kde je gravitační síla nahrazena odstředivou silou. Práce po stručném úvodu do problematiky CCS popisuje současný stav poznání rotačních absorbérů zachycujících CO2 (skladba, fyzikální princip separace, účinnost, vliv druhů mřížek a rozpouštědel, atd.) a jejich využití v energetice a průmyslu.

Vedoucí bakalářské práce: Ing. BSc František Prinz
Vícefázové proudění pomocí metody Lattice Boltzmann

Metoda Lattice-Boltzmann je mezoskopická metoda umožňující simulace proudění slabě stlačitelných tekutin či přenosu tepla. Patří mezi netradiční metody, avšak díky efektivní paralelizaci a tvorby výpočetní sítě, se stává v posledních letech populární, začíná se objevovat v komerčních CFD softwarech a používá se již v mnoha inženýrských aplikacích a skrývá v sobě značný potenciál. Základní model slouží k simulaci proudění tekutin s jednou složkou bez fázových přeměn. Existuje celá řada vícefázových modelů, které rozšiřují tuto metodu také o simulaci vícero fází (např. Free Energy, Shan-Chen, Free Surface, atd. ), které jsou vhodné pro různé typy vícefázových proudění a mají řadu výhod a nevýhod. Tato rešeršní práce zahrnuje základní popis všech metod vícefázových proudění za poslední roky a uvádí simulační problémy, na kterých byly úspěšně použity.

Vedoucí bakalářské práce: Ing. BSc František Prinz
Technologie pro separaci CO2 z odpadních plynů

Česká republika vyprodukuje přibližně 100 Mt CO2 ročně. Cílem EU je omezit produkci tohoto plynu a snížit dopad energetických zdrojů na globální oteplování. Odpadní plyn opouštějící elektrárnu je nutno zbavit CO2 a dalších nežádoucích složek. Pro odstranění oxidu uhličitého můžeme použít některou z technologií CCS (Carbon capture and storage). Cílem bakalářské práce je seznámit se s technologiemi zachycení CO2 po spalování, aktuální problematikou a legislativou týkající se zachycení a uskladnění CO2. Bakalářská práce má porovnat různé technologie zachycení CO2 po spalování z hlediska účinnosti, vhodnosti použití pro plynové a uhelné elektrárny v České republice, pořizovacích a provozních nákladů.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondřej Cejpek


Biopaliva čtvrté generace pro proudové motory

K dosažení uhlíkové neutrality dopravy je nutné zajistit nízkoemisní leteckou dopravu. Kvůli nízké energetické hustotě baterií není ani výhledově možné sestrojit mezikontinentální letadlo čistě na elektrický provoz. Nicméně z budoucích přebytků elektrické energie je možné tuto energii uschovat ve formě kapalných či plynných paliv. Cílem práce je provést rešerši použitelných biopaliv čtvrté generace pro proudové motory s ohledem na nutné konstrukční změny v motorech a nádržích paliva a provést energetickou bilanci perspektivních druhů paliv.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Milan Malý


Srovnání predikčního modelu PHS (Predicted Heat Strain) a termofyziologického modelu založeném na Fialově přístupu

V současné době je velice důležité mít k dispozici modely pro predikci tepelného stresu, díky nimž je možné predikovat např. riziko vystavení člověka extrémním teplotním podmínkám, nebo přímo určit časové limity pro pobyt lidí v těchto podmínkách. Pro tyto účely byla již vyvinuta řada modelů, které se liší především svou složitostí a časovou náročností na výpočet. V rámci této bakalářské práce by mělo být provedeno porovnání dvou modelů, a to: predikčního modelu PHS, který je založen na analytickém přístupu, a termofyziologického modelu založeném na Fialově přístupu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Barbora Kopečková


Metabolická aktivita a možnosti její predikce

Metabolická aktivita vyjadřuje intenzitu fyzické aktivity vykonávané člověkem. Její hodnotu lze získat z měření spotřebovaného kyslíku (např. zařízením Oxycon), avšak v mnoha případech nelze toto přímé měření pro získání hodnoty metabolické aktivity použít. Z tohoto důvodu existuje velké množství tabelovaných hodnot metabolismu pro různé fyzické aktivity (sezení, chůze po schodech, běh a další). Další možností je použití rovnic a modelů založených na výpočtu metabolické aktivity např. ze srdečního tepu a dalších. Práce bude zaměřena na rešerši metabolické aktivity, metod jejího měření a možností její predikce z dalších termofyziologických vlastností lidského těla.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Barbora Kopečková


MPredikce termofyziologické odezvy lidského těla při nošení ochranného oděvu za pomocí indexu PHS (Predicted Heat Strain)

První část práce bude zaměřena na rešerši analytického modelu PHS (Predicted Heat Strain) a vhodnost jeho použití pro predikci termofyziologické odezvy lidského těla při nošení ochranných obleků. Druhá část práce bude věnována zpracování naměřených termofyziologických charakteristik lidského těla v ochranných oblecích a ověření poznatků získaných z realizované rešerše.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Barbora Kopečková


Využití knihovny Coolprop pro srovnání technických parametrů vybraných typů chladiv

Cílem práce je vytvořit diagramy (Matlab, Excel, apod.) vybraných typů chladiv a vyhodnotit jejich potenciál pro aplikaci v HVAC jednotkách v automobilech a tepelných čerpadlech v elektro-automobilech z hlediska hořlavosti, GWP, ceny a technických parametrů pro typické provozní podmínky.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jan Pokorný, Ph.D.


Metoda hodnocení tepelného komfortu pomocí ekvivalentní teploty a diagramu komfortních zón

Ekvivalentní (homogenní) teplota je jednou z možností, jak definovat tzv. pocitovou teplotu. Oproti běžné teplotě vzduchu v sobě zahrnuje vliv záření a proudění, které běžné teplotní čidlo není schopno zachytit. Tato metoda se využívá při hodnocení tepelného pocitu/komfortu dle normy ČSN ISO 14505 pomocí diagramu komfortních zón. Cílem této práce je provést rešerši na toto téma (znalost němčiny výhodou) a zanalyzovat již naměřená data.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jan Pokorný, Ph.D.


Možnosti stanovení velikosti částic ve vzduchu

Částice jsou v dnešní době nedílnou součástí vzduchu, který dýcháme (např. prach, emise z dopravy, viry). Na pohyb těchto částic ve vzduchu má největší vliv jejich velikost a také hustota. Součástí práce by měla být rešerše metod, které lze využít ke stanovení velikosti částic (mikrometrových i nanometrových), případně metod pro měření jejich hustoty. Dle schopností studenta může práce obsahovat i jednoduché měření.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Miloslav Bělka, Ph.D.


Filtrační účinnost respirátorů

Respirátory jsou jednou z možností osobní ochrany proti vdechnutí škodlivých látek z okolí. V poslední době jsou ale spojovány také s ochranou proti infekci během pandemie. Práce by byla zaměřená na různé faktory ovlivňující filtrační účinnost respirátorů. Součástí by byla rešerše používaných norem a metodik pro stanovení třídy filtrační účinnosti a kritické zhodnocení těchto metodik s ohledem na nanočástice. Dle možností by práce obsahovala také návrh měřicí tratě a změření filtrační účinnosti vybraných respirátorů.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Miloslav Bělka, Ph.D.


Mechanická akumulace energie

Cílem práce je provést rešerši a seznámit se s problematikou mechanické akumulace energie prostřednictvím setrvačníků. Součástí práce bude také kritické zhodnocení současného stavu využití této technologie a přehled (ukázka) realizovaných systémů v praxi.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.


Akumulace energie do stlačeného vzduchu

Cílem práce je provést rešerši a seznámit se s problematikou akumulace energie do stlačeného vzduchu (tzv. CAES). Součástí práce bude také kritické zhodnocení současného stavu využití této technologie a přehled (ukázka) realizovaných systémů v praxi.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.


Ejektorové chlazení

Cílem práce je provést rešerši a seznámit se s problematikou ejektorového chladicího zařízení. Součástí práce bude také kritické zhodnocení současného stavu využití této technologie, její srovnání s jinými typy chladicích systémů a přehled (ukázka) realizovaných systémů v praxi.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.


Superkritický cyklus ve výrobě elektrické energie

Cílem práce se provést rešerši a seznámit se s problematikou superkritického Rankinova cyklu, který se využívá v tepelných elektrárnách pro výrobu elektrické energie (Rankinův tepelný cyklus je obsahem předmětu 6TT Termomechanika). Součástí práce bude také kritické zhodnocení současného stavu využití této technologie a přehled (ukázka) realizovaných systémů v praxi.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.


Přenos tepla zářením a jeho dopady v běžném životě

Cílem práce je provést rešerši, teoreticky popsat základní zákony přenosu tepla zářením (radiací) a identifikovat a analyzovat jevy z běžného života (nebo inženýrské praxe), ve kterých je radiace dominantní (např. skleníkový efekt, souvislost mezi barvou předmětu a jeho teplotou, tepelné ztráty vůči obloze apod.). Problematika je do značné míry obsahem předmětu 6TT Termomechanika. Součástí práce bude také vytvoření jednoduchého skriptu (např. v Excelu, Google Spreadsheetu, MATLABu apod.), který bude umožňovat základní výpočet přenosu tepla zářením.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.


Organický Rankinův cyklus

Cílem práce je provést rešerši a seznámit se s problematikou a aplikacemi organického Rankinova cyklu, který využívá jako pracovního média organických látek s nízkými teplotami fázové přeměny. Součástí práce bude vytvoření jednoduchého skriptu (např. v Excelu, Google Spradsheetu, MATLABu apod.), který umožní základní tepelnou analýzu vybraného organického Rankinova cyklu.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.


Návrh tepelného výměníku typu trubka-v-trubce

Cílem práce je provést rešerši a seznámit se s výpočtovým návrhem nejjednoduššího typu tepelného výměníku typu trubka-v-trubce (tato problematika je rovněž obsahem předmětu 6TT Termomechanika). Cílem práce je také vytvoření jednoduchého skriptu (např. v Excelu, Google Spreadsheetu, MATLABu apod.), který umožní základní inženýrský návrh tepelného výměníku typu trubka-v-trubce.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.


Analytické řešení úloh přenosu tepla

Cílem práce je provést rešerši jednoduchých úloh přenosu tepla, pro které existují analytická řešení. Řešerše by měla pokrývat různé geometrie (např. rovinná, válcová, kulová geometrie) a různé typy okrajových/počátečních podmínek. Součástí práce bude vytvoření jednoduchého skriptu (např. v Excelu, Google Spreadsheetu, MATLABu apod.), který umožní základní vizualizaci řešení.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.


Vícestupňové kompresory

Cílem práce je provést rešerši a teoreticky popsat základní vztahy pro termodynamickou analýzu vícestupňové komprese. Součástí práce bude přehled (ukázka) vícestupňových kompresorů používaných v praxi a vytvoření jednoduchého skriptu (např. v Excelu, Google Spreadsheetu, MATLABu apod.), který bude umožňovat základní tepelnou analýzu vícestupňového kompresoru. Problematika je do značné míry obsahem předmětu 6TT Termomechanika.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.


Regenerace v tepelných cyklech

Cílem práce je provést rešerši termodynamických cyklů, které využívají regeneraci - teplo “přebytečné” v jedné části cyklu je užitečně využito v jiné části cyklu (např. ve Stirlingově, Rankinově, Braytonově či Ericssonově cyklu). Součástí práce bude porovnání regenarativních cyklů s cykly bez regenerace a vytvoření jednoduchého skriptu (např. v Excelu, Google Spradsheetu, MATLABu apod.) pro základní termodynamickou analýzu vybraného cyklu s regenerací. Problematika je do značné míry obsahem předmětu 6TT Termomechanika.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.


Tepelný management akumulátorů pro EV vozidla

Téma je zaměřeno na rešerši a popis možných technických řešení tepelného management (udržování optimální teploty) u lithiových akumulátorů pro EV vozidla v případech jízdy, dobíjení a udržování vhodné teploty při parkování. Zaměřte se blíže na rešerši řešení od Tesla, Nissan, Renault, BMW atd.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondřej Pech, Ph.D.


Elektromobilita v České republice

Provést odhady růstu počtu elektromobilů v České republice a jejich vlivu na ekonomiku (spotřebu elektrické energie, potřebu infrastruktury pro nabíjení, výpadky příjmů ze spotřební daně apod.).
Vedoucí bakalářské práce: doc Ing. Pavel Charvát, Ph.D.


Potenciál energetických zařízení v technologiích P2L

Integrace energie z obnovitelných zdrojů (OZE) do elektrické sítě představuje vzhledem k nestálosti těchto zdrojů problémy v řízení energetické soustavy. Nesoulad mezi potenciální nabídkou elektřiny z OZE a zátěží (přebytek energie) lze využít k výrobě např. vodíku, metanu nebo metanolu. Tento koncept, označovaný jako „Power-to-Gas“ a „Power-to-Liquid“, je slibné opatření pro podporu rozvoje OZE. Úkolem této práce popsat dostupné a vznikající technologie P2G a zejména P2L, zhodnotit jejich dopad na budoucí scénáře snižování CO2, charakterizované rostoucím podílem OZE a elektrických vozidel. Ambicí je nalézt synergicky fungující technologie P2L v energetice a dopravě se zapojením technologií CCS k omezení emisí CO2, maximalizací efektivity a nízkými náklady.
Vedoucí bakalářské práce: prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.


Sprejové technologie pro odlučování a čištění plynů

Technologie pro odlučování a čištění plynů, které využívají kapalné sorbenty, závisí na účinnosti přenosu hmoty na rozhraní plyn-kapalina. Častou metodou zvětšování kontaktního rozhraní je rozstřik kapalin. V minulosti bylo navrženo několik typů atomizerů (tlakové vířivé a dvou-médiové trysky, multi-otvorovové trysky nebo soustavy s plochým filmem), které jsou instalovány v rozstřikových kolonách (RK) např. pro zachycování CO2 absorpcí do roztoků alkanolaminů nebo čpavku. V práci bude provedena rešerše zaměřená na perspektivní strategie pro produkci filmu a kapek ke zvýšení přenosu hmoty mezi plynnou a kapalnou fází. Záměrem bude posoudit vhodnost těchto systémů filmů a kapek pro účely absorpce v RK. Kritériemi bude monodisperzita spreje (rep. stabilita filmu), regulační možnosti a absorpční schopnost.
Vedoucí bakalářské práce: prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.


3D tisk malých součástí – výzvy a limity

Replikace metodou 3D tisku je současným výrobním trendem. U malých výrobků, jejichž funkčnost závisí na kvalitě povrchu jsou současné metody 3D tisku často ještě nevyhovující. Cílem práce je posouzení možností současných metod 3D tisku pro výrobu rozstřikovacích trysek. Jde zejména o posouzení vlivu výrobních nepřesností a drsnosti povrchu (i typu drsnosti) na kvalitu spreje. Rešerše možností povrchových úprav pro snížení drsnosti povrchu + povlaků pro zlepšení proudění. Práce má rešeršní charakter, s literárními zdroji převážně v AJ. Dle schopností studenta může přesahovat do realizace a zkoušení.
Vedoucí bakalářské práce: prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.


Ekologické chlazení potravin

V současnosti je trendem snižování energetické náročnosti spotřebičů, které může v ideálním případě vést až k provozu zcela bez potřeby zdroje energie nebo s využitím obnovitelných zdrojů. Cílem práce je provést rešerši dostupných technologií pro chlazení se zaměřením na chlazení potravin „v domácnosti“, zejména v situacích, kdy dostupné zdroje energie jsou velmi omezené (např. baterie dobíjené fotovoltaikou) nebo vůbec nejsou dostupné (v přírodě, v zemích třetího světa).
Vedoucí bakalářské práce: prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.


Analýza a výběr absorbentu pro záchyt oxidu uhličitého (CO2) ze spalin

Pro záchyt CO2 je možné využít řadu technologií. Mezi nejlépe prozkoumané patří absorpce CO2 do kapaliny. Jednotlivé absorbenty se od sebe však liší v provozních vlastnostech. Například v rychlosti difuze CO2, množství tepla, které je potřeba přivést pro desorpci, anebo v degradaci kapaliny, či toxicitě pro životní prostředí. Výběr vhodného absorbentu je proto kritický pro správný návrh záchytu CO2 ze spalin. Cílem této práce bude provést analýzu používaných absorbentů a výběr vhodného média s ohledem na použití v rotačním absorbéru.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondřej Hájek


Digitální dvojče a jeho význam

Bakalářské práce rešeršního charakteru by se měla zaměřit na téma digitálního dvojčete a jeho nezastupitelnost v oblasti Průmyslu 4.0. Práce by měla popsat využití digitálního dvojčete v průmyslové výrobě, jeho výhody a potenciální úskalí jeho použití.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tomáš Mauder, Ph.D.


(2) Návrhový (výpočetní) typ práce


Rotační atomizéry v malých leteckých motorech

Rotační atomizéry nacházejí uplatnění v mnoha různých aplikacích v průmyslu a zemědělství. Tento typ atomizéru vyniká zejména svou účinností a vysokou kvalitou atomizace. Bakalářská práce se bude zabývat speciálním typem rotačního atomizéru, používaným v malých spalovacích turbínách leteckých motorů. Cílem bakalářské práce je se seznámit s principem fungování rotačních atomizérů a vyhodnotit naměřená data z tohoto zařízení, získané optickými metodami (LDA, FDA) a vysokorychlostní vizualizací. V práci by měly být stanoveny vztahy mezi provozními parametry atomizéru a vytvořeným sprejem.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondřej Cejpek


Využití solární energie pro chlazení v budovách

Provést literární rešerši způsobů využití solární energie pro chlazení budov. Provést ukázkový výpočet výkonnosti a účinnosti různých způsobů využití solární energie pro chlazení budov (solární tepelné kolektory v kombinaci s absorpčním chladicím zařízením, solární tepelné kolektory v kombinaci s ejektorovým chladicím zařízením, fotovoltaické panely v kombinaci s kompresorovým chladicím zařízením apod.).
Vedoucí bakalářské práce: doc Ing. Pavel Charvát, Ph.D.


Varna domácího pivovaru

Cílem práce je provést konstrukční návrh dvounádobové varny domácího pivovarus kapacitou 50 l/várka.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jiří Hejčík, Ph.D.


Pneumatický dopravník sněhu

Pneumatický dopravník sněhu je použit u zařízení pro výrobu sněhu za nadnulových teplot k dopravě vyrobeného sněhu mimo zařízení, případně římo na svah. Cílem práce je provést literární rešerši konstrukcí pneumatických dopravníků a na základě této rešerše navrhnout pneumatický dopravník pro dopravu ledových vloček.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jiří Hejčík, Ph.D.


Tištěný tepelný výměník

Metody 3D tisku umožňují tvorbu složitých struktur, které lze využít jako teplosměnné plochy v tepelných výměnících.Cílem práce je provést rešerši dostupných materiálů pro technologie 3D tisku, které by byly využitelné pro výrobu tepelných výměníků z oblasti větrání a klimatizace. Vybrat vhodný materiál a na základě jeho vlastností navrhnout základní geometrické parametry tepelného výměníku pro chlazení vzduchu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jiří Hejčík, Ph.D.


Inteligentní řízení větrného tunelu

Cílem práce je úprava řízení a regulace stávajícího větrného tunelu v laboratoři sprejů. Tunel bude doplněn o zařízení na měření rychlosti proudění a pomocí programu LabVIEW bude připravena zpětnovazební smyčka pro řízení frekvenčního měniče ventilátoru.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Milan Malý


Návrh chlazení bytu

Provést literární rešerši možností chlazení v bytech, vypočítat tepelnou zátěž bytu, porovnat náklady na pořízení, montáž a servis vybraných chladicích jednotek. Vypočítat roční náklady na provoz.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondřej Pech, Ph.D.


Návrh větrání bytu

Provést literární rešerši vhodných větracích jednotek s rekuperací, případně i s chlazením, stanovit potřebné množství větracího vzduchu. Navrhnout trasu vzduchovodů a typ koncových prvků. Dále porovnat náklady na pořízení, montáž a servis vybraných větracích jednotek. Vypočítat roční náklady na provoz.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondřej Pech, Ph.D.


Návrh systému pro regulaci klimatizace v místnosti

Práce bude zaměřena na vytvoření kompaktního systému na platformě Arduino, pro měření teploty a vlhkosti včetně zobrazovací jednotky a výstupem pro komunikaci se stávající řídicí jednotkou klimatizace.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondřej Pech, Ph.D.


Tepelný model bazénu

Rozbor tepelné bilance, dohledání výpočtových vztahů a kriteriálních rovnic, přenosů tepla a vlhkosti, ukázkový případ pro nadzemní / zapuštěný bazén.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondřej Pech, Ph.D.


Dynamika kapek

Pohyb kapek a jiných částic v tekutinách je běžný v technických aplikacích i jevech kolem nás. Práce bude zaměřena na vytvoření výpočetní procedury a grafickou prezentaci pohybu částice v tekutině. Výpočet bude vycházet z publikovaných vztahů pro výpočet sil působících na částici při jejím pohybu v tekutině. Výsledkem bude samostatný script v Matlabu, výpočet v MS Excelu nebo webová aplikace, která po zadání počátečních a okrajových podmínek vypočte kinematická data pohybu částice a graficky je bude prezentovat. Pokračování práce je možné v doplnění o výpočty odpařování kapky.
Vedoucí bakalářské práce: prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.


Analýza obrazových dat proudění tekutin

Vysokorychlostní obrazový záznam proudění tekutin (např. vnitřní proudění v tryskách, rozstřik kapalina pod.) poskytuje velké množství informací o povaze zkoumaných jevů. Jejich extrakce ze záznamů umožní zvýšit účinnost stávajících zařízení a využít tyto jevy v nových technologiích. Cílem práce je vytvoření či úprava stávajícího skriptu v MATLABu pro vyhodnocení vybraných aspektů proudění z obrazového záznamu pro vybraný případ.
Vedoucí bakalářské práce: prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.


Spreje v přírodě – inspirace pro nové technologie

Život je podmíněn transportem látek a např. látková výměna z fyzikálního pohledu představuje pohyb pevných, kapalných či plynných látek. Předmětem práce je najít v přírodě případy, kdy se kapaliny pohybují vysokými rychlostmi s cílem jejich rozstřiku na kapky (zvýšení plochy mezifázového rozhraní). Tyto případy je třeba co nejpodrobněji popsat z pohledu mechaniky tekutin, zjistit okrajové podmínky (tvary orgánů, tlaky), reologické vlastnosti kapaliny, popsat mechanismy rozstřiku (procesů, které doprovází rozstřik kapaliny), účel těchto jevů, účinnost přeměny energie a vlastnosti spreje či aerosolu. Předmětem je najít i jiné než klasické a dosud známé způsoby tvorby spreje. Inspirace spreji v přírodě (jaké organismy používají trysky k rozstřiku) bude podrobena kritické analýze s cílem později aplikovat tyto poznatky v technické praxi při vývoji rozprašovacích trysek. Práce bude náročná na volbu vhodných rešeršních technik a rozsah získaných výsledků je nejistý. Rešerše je multidisciplinární, s přesahem do biologie, biofyziky a dalších relevantních oborů. Žádoucí je konzultace s odborníky z uvedených oblastí. Součástí je i vyhledání případných prací, které se tomuto problému již věnovaly. V případě, že bude rozsah výsledků nízký, bude zaměření rozšířeno na obdobné jevy, např. na rešerši směšování tekutin, čerpání nebo i jen proudění a další technicky zajímavé jevy z mechaniky tekutin.
Vedoucí bakalářské práce: prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.


Sestava pro měření teploty ve válci kompresoru

Pro zvýšení účinnosti pístového kompresoru je potřeba popsat přenosy tepla, a to především ve válci a sací komoře. Jelikož mají běžně používané senzory tepelného toku velké rozměry pro umístění ve válci a vysoký čas odezvy pro zachycení rychlých změn, je jednou z možností využití termočlánků s nízkým časem odezvy, pomocí kterých by se ze změny povrchové teploty určil tepelný tok. Cílem práce je navrhnout sestavu termočlánků pro umístění ve válci pístového kompresoru za účelem měření povrchové teploty válce.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Patrik Bouchal


Určení tepelného toku z teploty povrchu

Pro určení tepelného toku se využívá senzorů tepelného toku. Použití těchto senzorů je však limitováno jejich dobou odezvy. V některých případech může být řešením měření změny povrchové teploty tělesa za pomocí termočlánků s kratší dobou odezvy. Cílem této práce je vytvořit skript v programu MATLAB, který by ze změny povrchové teploty tělesa vypočítal tepelný tok.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Patrik Bouchal


Návrh rotačního absorbéru pro záchyt oxidu uhličitého (CO2) ze spalin

Motivace snížit emise CO2 roste rok od roku. Vědci přichází s řadou nových technologií, jak omezit, anebo kompletně zamezit vypouštění uměle vytvořeného CO2 do atmosféry. Jednou z těchto metod je i rotační absorbér (rotating packed bed, RPB). Jedná se o zařízení, ve kterém se otáčí porézní prstenec, přičemž absorbent je přiváděn tryskou na vnitřní poloměr prstence. Z vnější strany prstence jsou přiváděny spaliny. Kapalina prochází skrz prstenec ve formě kapek a tenkého filmu na drátech a reaguje s oxidem uhličitým, takže ze zařízení pak vystupuje obohacený absorbent a spaliny bez CO2. Cílem této práce je vytvořit návrh zařízení s rotačním absorbérem. Podle návrhu pak bude zařízení sestrojeno v rámci mezinárodního projektu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondřej Hájek


Vytvoření výpočtového programu na Rankin-Clausiův cyklus

Cílem bakalářské práce je popsání Rankin-Clausiova cyklu z pohledu termodynamiky a vytvoření obecného modelu v program MATLAB ve spolupráci s knihovnou CoolProp. Vytvoření grafického rozhraní v prostředí MATLAB App Designer s cílem konverze do spustitelné aplikace.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tomáš Mauder, Ph.D.


Návrh rodinného domu s využitím fotovoltaických panelů

Ze současných energetických trendů je decentralizace výroby elektrické energie s využitím obnovitelných zdrojů. Fotovoltaické solární panely poskytují elektrickou energii, schopnou nahradit část, případně všechnu elektrickou energii dodávanou z elektrické sítě. Dnešní systémy vyžadují doplňkové akumulační uložiště. Tato práce by se měla zaměřit na současný stav účinnosti fotovoltaických panelů, akumulaci elektrické energie, možnosti dobíjení elektromobilu pomocí fotovoltaiky a ekonomickou rozvahu návratnosti takového systému.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Tomáš Mauder, Ph.D.


(3) Experimentální typ práce


Usazování vdechnutých částic v modelu dětských plic

Student nejprve provede rešerši literatury na téma usazování inhalovaných částic v modelech dětských plic. Následně ve spolupráci s vedoucím připraví a provede měření celkové a regionální depozice částic v jednotlivých částech plic. Při práci bude využit unikátní simulátor dýchání.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. František Lízal, Ph.D.


Přístroje pro měření filtrační účinnosti respirátorů a masek pro jadernou chemickou a biologickou ochranu

Ve spolupráci se Státním úřadem pro jadernou, chemickou a biologickou ochranu bude provedeno měření citlivosti a přesnosti přístroje PortaCount při měření částic o velikosti několika nanometrů až po desítky mikrometrů. Přístroj se používá pro ověřování filtračních schopností dýchacích masek a je třeba přesně zmapovat jeho vlastnosti při detekci částic z různých materiálů a o různých velikostech. Student sestaví měřicí trať, provede měření zvolených typů částic, výsledky vyhodnotí a stanoví závěry o vhodnosti přístroje pro konkrétní rozsah použití.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. František Lízal, Ph.D.


Měření rychlosti metodou žhavených drátků

Žhavené drátky představují jednu z nejdokonalejších metod pro měření rychlosti proudění plynů i kapalin. Tato metoda je velmi spolehlivá a vyniká zejména v oblasti měření vysokých frekvencí fluktuací rychlosti a turbulence. Práce se zaměří zejména na možnosti kalibrace drátků pro nízké rychlosti a dále na způsoby měření turbulence za mřížkami.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. František Lízal, Ph.D.


Konstrukce levného čítače aerosolových částic

V posledních několika letech se technologie pro výrobu součástí levných čítačů aerosolových částic stávají stále více dostupnými. V rámci této práce se student nejprve seznámí s principy čítačů a následně sám navrhne a sestaví čítač, který bude schopen záznamu a přenosu dat pro využití v měřicích kampaních, např. v nemocnicích či školách.
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. František Lízal, Ph.D.


Dohledový systém klimatické komory

Přehled o provozních parametrech klimatické komory je v současné době možné získat pouze ve velíně klimatické komory, což významně ovlivňuje její provoz, kdy pro spolehlivé provedení dlouhodobých testů je vyžadována neustálá přítomnost obsluhy. Pro pohodlnější obsluhu klimakomory a zvýšení efektivnosti prováděných testů by bylo výhodné mít k dispozici nezávislý dohledový systém, který by poskytoval základní informace jak o stavu prostředí uvnitř klimakomory, tak také o podmínkách v její strojovně. Důležitou vlastností by pak měla být možnost vzdáleného zobrazení parametrů a možnost nastavení uživatelských upozornění na překročení zvolených hodnot.Cílem práce je provést návrh systému pro vzdálený dohled nad provozními parametry klimatické komory.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jiří Hejčík, Ph.D.


Systém pro sledování parametrů tepelného čerpadla

Při posuzování technického stavu a provozních charakteristik tepelných čerpadel a chladicích zařízení je zapotřebí sledovat současně několik parametrů. K tomuto účelu je většinou využíváno více měřicích přístrojů, jejichž data jsou následně na základě časového razítka ztotožněna a vyhodnocena, což do analýz může vnášet dodatečné chyby a nepřesnosti. Výhodnější by bylo zaznamenávat všechny sledované veličiny do jednoho zařízení, které by také provádělo jejich okamžité vyhodnocení.Cílem práce je navrhnout zařízení, které by bylo využitelné pro monitorování a vyhodnocování provozních parametrů tepelného čerpadla (chladicího zařízení).
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jiří Hejčík, Ph.D.


Vysokorychlostní měření teplot a tepelných toků

Cílem práce je provést rešerši měřicích technik pro stanovení teplot a tepelných toků uvnitř energetických zařízení a seznámit se s měřením rychlých teplotních změn pomocí koaxiálních termočlánků.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jiří Hejčík, Ph.D.


Měření rychlostního pole sondou se žhavenými drátky v maketě automobilu

Práce bude zaměřena na měření rychlostního pole v interiéru makety automobilu. Použitá bude metoda CTA (Constant Temperature Anemometry). Naměřená data budou použita k validaci numerické simulace.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jan Šíp


Porovnání výsledků měření termoanemometrickou sondou s různým počtem žhavených drátků

Termoanemometrické sondy se běžně vyrábí s jedním, dvěma, nebo třemi žhavenými drátky. Počet žhavených drátku odpovídá počtu složek vektoru rychlosti, které jsme schopni změřit. Bakalářská práce se bude zabývat vlivem zanedbání jednotlivých složek rychlosti na celkovou rychlost. Dále bude proveden výpočet nejistot měření pro každou variantu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jan Šíp


Doma vyráběné roušky jako ochrana proti virům a bakteriím

V aktuální situaci virové pandemie společnost v mnoha zemích čelila problému s nedostatkem ochranných pomůcek. Domácí výroba roušek byla během nouzového stavu téměř nevyhnutelná. Potřeba nošení takových roušek byla však často předmětem diskuze a mnohokrát (zejména na sociálních sítích) se na tohle téma šířily protichůdné názory. Tahle práce uvede diskuzi na pravou míru, experimentálně změří filtrační účinnosti běžně dostupných materiálů a zhodnotí vhodnost nošení doma vyráběných roušek.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondrej Mišík


Škodlivost vodní dýmky a faktory, které ji ovlivňují

Kouření vodních dýmek v dnešní době nabírá na popularitě, což dokazuje také rostoucí počet čajoven a barů v Brně poskytujících tuhle službu. I když mnoho lidí vnímá vodní dýmky jako méně závadnou formu kouření, opak je pravdou. Tahle práce bude mít za cíl experimentálně změřit vlivy různých faktorů (např. množství vody, typ uhlíků atd.) na množství pevných aerosolových částic a jejich velikostní spektrum. Závěrem téhle práce tak může být určení parametrů a nastavení dýmky tak, aby byla její škodlivost co nejnižší.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondrej Mišík


Řízení turbulence větrného tunelu

U aerodynamických tunelů se snažíme při návrhu dosáhnout nízké intenzity turbulence (pod 0,3 %). Některé větrné tunely umožňují řídit a nastavovat intenzitu turbulence a zkoumat vliv turbulence na pozorovaný děj. Cílem práce je seznámit se s turbulencí a její generací ve větrných tunelech, výběr optimální varianty, návrh generátoru turbulence a ověření vlastností proudu ve větrném tunelu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondřej Cejpek


Stanovení proudových charakteristik větrného tunelu

Pro měření rychlosti a turbulence je možné použít nespočet experimentálních zařízení\metod. Každá metoda má své výhody ale i limity a omezení. Cílem bakalářské práce je seznámit se s možností měření rychlosti a turbulence pomocí různých zařízení, porovnat tyto metody a provést měření rychlostního profilu a intenzity turbulence ve větrném tunelu pomocí vybraných metod.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondřej Cejpek


Experimentální stanovení rozpadové vzdálenosti kapalinového filmu

Rozpadová vzdálenost kapalinového filmu do značné míry ovlivňuje velikost výsledných kapiček ve spreji. Cílem této práce je provedení experimentů s vysokorychlostní kamerou na několika různých tryskách a následné vytvoření či úprava stávajícího skriptu na vyhodnocení rozpadové vzdálenosti kapalinového filmu z obrazového záznamu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Milan Malý


Výzkum sprejů v realistických podmínkách

Reálné podmínky ve spalovací komoře značně ovlivňují charakter výsledného spreje. Cílem této práce je provést rešerši zaměřenou na reálné vlivy na sprej ve spalovací komoře s důrazem na proudění okolního média, případně provést experimenty ve větrném tunelu v laboratoři sprejů.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Milan Malý


Usazování částic v plicích při realistickém nádechu

Dýchací cesty člověka představují systém větvících se kanálů. Částice, které vdechneme, se tímto systémem snaží proletět a velice často zůstanou usazené na stěnách. V místě zvýšeného počtu usazených částic může vzniknout zánět nebo jiná zdravotní komplikace. Součástí práce by měl být popis pohybu částic v dýchacích cestách a dále experiment se zapojením modelu plic a unikátního dýchacího mechanismu.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Miloslav Bělka, Ph.D.


Vizualizace proudění v simulátoru kabiny automobilu

Provedení vizualizace proudění ze standartních automobilových výustek a stropní výustky při různých strategiích větrání pomocí vizualizace kouřem a laserovou rovinou.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondřej Pech, Ph.D.


Diagnostika mechanických soustav s využitím analyzátoru LDS PHOTON

Využití analyzátoru LDS PHOTON se software RT-Pro pro diagnostiku mechanických soustav. Příprava různých aplikací v sw RT-Pro (doběh ventilátoru, hluk a vibrace vyústky pro kabinu osobního vozu, šablony RT Pro k výuce).
Vedoucí bakalářské práce: prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.


Kalibrace laserového Dopplerovského analyzátoru (LDA)

Student provede rešerši publikovaných možností kalibrace, z dostupných metod jednu vybere, a provede kalibraci konkrétního přístroje.
Vedoucí bakalářské práce: prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.


Chytrý mobil jako anemometr

Mobilní telefony dnes mají parametry, které je umožňují použít jako součást měřicích přístrojů. Obrazová velocimetrie (PIV, Particle image velocimetry) je metoda pro měření rychlostních polí s využitím světelné roviny, vnášených částic a rychlostní kamery. Právě kameru mobil může nahradit a s použitím vhodného software (freeware) lze pak získané obrazy vyhodnotit. Student provede rešerši dostupných informací k tématu a poté navrhne a využije co nejlevnější a nejdostupnější vybavení včetně mobilu pro provedení jednoduchého experimentu s měřením rychlosti proudění. Při úspěšném postupu pak výsledky porovná s daty z profesionálního zařízení. Cílem je získat jednoduchý a levný nástroj pro běžná měření rychlosti v tekutinách, pro demonstrace a výukové účely. Na projektu je možnost pokračovat v rámci diplomové práce.
Vedoucí bakalářské práce: prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.


dopplerovský anemometr

Laserová dopplerovská anemometrie je pokročilá metoda pro bodové měření rychlosti proudění tekutin s využitím vnášených částic. Komerčně dostupné přístroje jsou drahé. V současnosti lze však jednotlivé komponenty pořídit velmi levně a část z nich řešit např. 3D tiskem. Student provede rešerši dostupných informací k tématu a poté využije co nejlevnější a nejdostupnější vybavení pro návrh a případnou realizaci jednoduchého LDA s minimem kompromisů, možnost výroby/realizace a koupě komponent s min. náklady. Podle možností pak i provedení jednoduchého experimentu s měřením rychlosti proudění. Výsledky případně porovná s daty z profesionálního zařízení. Cílem je získat jednoduchý a levný nástroj pro běžná měření rychlosti v tekutinách, který poslouží i pro výuku. Vhodné pro fyzikálně zaměřeného studenta, na projektu je možnost pokračovat v rámci diplomové práce.
Vedoucí bakalářské práce: prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.


Zajímavé jevy z mechaniky tekutin

Předmětem práce je rešerše zajímavých a populárních jevů z mechaniky tekutin, zejména velmi rychlých jevů a jevů v malém měřítku. Student provede výběr vhodných případů jedno- a dvoufázového proudění se zaměřením na techniku prostředí. Naučí se práci s Hi-End vysokorychlostní kamerou Photron FASTCAM SA-Z. Provede vizualizaci proudění s provedení vybraných ukázek, zpracování a analýzu videozáznamů. Zaznamená a názorně ukáže některé vybrané kanonické i praktické případy proudění se záměrem 1) pochopení relevantních jevů 2) ukázky možností současné VR vizualizace 3) zvýšení zájmu studentů o dané téma a 4) popularizace tématu a oboru pro studenty VŠ i nižších škol.
Vedoucí bakalářské práce: prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.


Termovizní kamera a termovizní dron

Termovizní kamera je užitečný pomocník k monitorování činnosti a skrytých závad různých zařízení, kuchyňských spotřebičů, zařízení pro vytápění a klimatizaci, zdrojů tepla ve vozidle, lidí a zvířat, budov a staveb, zařízení v energetice, teplárenství a průmyslu. Cílem práce je pořízení a zpracování kvalitních ukázek (snímků a videí) termovizních záznamů, případně vytvoření tutoriálů k použití termovizní kamery a termovizního dronu Parrot Bebop-Pro Thermal, viz https://www.youtube.com/watch?v=EgfnKICy-6c.
Vedoucí bakalářské práce: prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.


Optimalizace modelu dýchacích cest pro měření usazování částic

Odbor termomechaniky a techniky prostředí disponuje modelem dýchacích cest vytvořeným metodou rapid prototyping. Důležité požadavky kladené na tento model jsou snadná rozebíratelnost za účelem jeho čištění a vymývání částic usazených na jeho povrchu, vzduchotěsnost a mechanická odolnost. Cílem této práce je úprava designu současného modelu za účelem lepšího dosažení výše uvedených požadavků.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Elcner, Ph.D.


(4) Simulační typ práce (modelování)


Numerické modelování přenosu tepla v materiálech se změnou skupenství

Rešerše současného stavu poznání v oblasti numerického modelování úloh přenosu tepla v materiálech se změnou skupenství. Implementace některé z těchto metod ve formě softwaru, který bude vytvořen v prostředí programu Python nebo MATLAB a následná vizualizace dat.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Martin Zálešák


Heuristická optimalizace úloh přenosu tepla v materiálech se změnou skupenství

Rešerše současného stavu poznání v oblastech metod heuristické optimalizace a numerického modelování přenosu tepla v materiálech se změnou skupenství (PCM). Výsledkem bude numerický model zařízení s PCM, pomocí kterého s využitím zvolených metod heuristické optimalizace budou určeny optimální parametry zařízení pro danou testovací úlohu a výsledky budou vizualizovány.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Martin Zálešák


Vývoj napětí a deformace předlitku při kontinuálním odlévání oceli

Práce bude obsahovat souhrn poznatků vlivů změny teplot na napětí a deformaci oceli při plynulém odlévání oceli, dále potom sestavení modelu popisující napětí a deformaci na 1D/2D úloze implementované v prostředí MATLAB/Python/COMSOL.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Michal Březina


Modelování úloh přenosu tepla s využitím paralelizace kódu

Práce se bude zabývat možnostmi využití GPU pro paralelizaci kódu v technických aplikacích, s následnou implementací na jednoduché 1D (2D) modely z oblasti přenosu tepla a hmoty. Předpokládá se použití MATLAB/Python.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Michal Březina


Tepelné chování vodících (chladících) válců v kontinuálním odlévání oceli

Proces plynulého odlévání oceli obsahuje řadu komponent, jenž ovlivňují teplotní rozložení předlitku v daných sekcích licí dráhy. Dodržení správného teplotního rozložení je stěžejní v rámci obdržení bezzávadového semiproduktu. Mezi tyto komponenty patří chlazení v primární uzavřené části (krystalizátor), v tzv. sekundární (otevřené) části je odvod tepla z povrchu předlitku realizován přirozenou konvekcí, radiací (do okolí i ostatních částí licího zařízení), pomocí vodo-vzdušných trysek, a v poslední řadě mezi chladící komponenty patří i vodící (chladící) válce. Tyto válce přijímají od licího pramene tepelnou energii jak formou radiace, tak i při dotyku válce s předlitkem (kondukcí). Práce bude zaměřena na popis a modelování tepelného chování vodícího případně vnitřně chlazeného válce. Jednoduchý model bude impolementován v prostředí MATLAB/COMSOL.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Michal Březina


Tvorba výpočtového programu tepelného výměníku

Implementace rovnic popisujících chování tepelného výměníku (kondenzátor, výparník) v prostředí MATLAB/Python. Tvorba grafického rozhraní pro možnosti zadávání vstupních parametrů daného média pomocí programu CoolProp.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Michal Březina


Simulace průchodu tekutiny expanzním ventilem

Práce bude zaměřena na aplikaci rovnic popisujících proudění tekutin v expanzním ventilu. Implementace kódu bude realizována v prostředí MATLAB/Python.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Michal Březina


Simulace proudění tekutiny dvojřadem překážek metodou Lattice Boltzmann

Metoda Lattice-Boltzmann je mezoskopická metoda umožňující simulace proudění slabě stlačitelných tekutin. Knihovna c++ openLB uvedenou metodu algoritmizuje a implementuje za využití paralelního programování. Před samotnou simulací dochází k volbě numerických parametrů, které ovlivňují stabilitu a přesnost simulace. Cílem práce je simulace dvourozměrného proudění v obdélníkové doméně přes překážky a porovnat dané proudění pro různá Reynoldsova čísla a při použití vybraných kolizních operátorů, které prostředí openLB umožňuje.

Vedoucí bakalářské práce: Ing. BSc František Prinz
Odpařování kapek v proudu horkého vzduchu

V procesu spalování kapalných paliv je zásadní, jak rychle dojde k odpaření kapaliny z jednotlivých kapek v proudu vzduchu. Cílem práce je vytvořit analytický nástroj na výpočet doby odparu pro různě velké kapky v proudu horkého vzduchu a diskutovat rozdíl mezi odpařováním jednotlivých kapek a celého spreje.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Milan Malý


Modelica jako nástroj pro řešení úloh technických zařízení budov

Cílem práce je vyhodnotit možnosti použití jazyka Modelica pro simulaci technických zařízení budov. A seznámit se s možnostmi opensource knihovny Modelica Buildings Library od laboratoře v Berkeley, viz http://simulationresearch.lbl.gov/modelica/.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jan Pokorný, Ph.D.


Tepelná zátěž člověka v ochranných oděvech – vyhodnocení predikčního nástroje

Cílem práce je vyhodnotit Fyziologický model tepelného komfortu (FMTK) a z něj vytvořené vyhledávací tabulky. A to pomocí validačních dat naměřených Statním ústavem jaderné, chemické a biologické ochrany (SÚJCHBO). Vyhledávací tabulka byla sestavena za účelem predikce tepelné zátěže a určení bezpečné doby pro různé typy ochranných oděvů. Riziko přehřátí hrozí zejména ve velmi neprodyšných protichemických oděvech.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jan Pokorný, Ph.D.


Vytvoření programu pro ovládání traverzovacího systému v softwaru Labview

Práce bude zaměřena na vytvoření programu pro nastavení a ovládání traverzovacího systému.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Ondřej Pech, Ph.D.


Tvorba realistických okrajových podmínek pro model horních dýchacích cest

Při numerických výpočtech proudění v dýchacích cestách jsou z důvodu rozsáhlosti tracheo-bronchiálního stromu využívány modely, které tento strom popisují pouze z části. Tento fakt vyžaduje co nejpřesnější předepsání okrajových podmínek na přerušené části modelu. Cílem této práce je na základě literární rešerše dostupných matematických modelů dýchacích cest a poznatků o rozměrech dýchacích cest najít co nejreálnější předpis pro okrajové podmínky.
Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jakub Elcner, Ph.D.


Bateriová úložiště pro rodinné domy

Provést literární rešerši v oblasti bateriových úložišť pro rodinné domy a modelů pro jejich simulaci. Provést simulaci bateriového úložiště v rodinném domě a posoudit jeho potenciální energetický a ekonomický přínos.
Vedoucí bakalářské práce: doc Ing. Pavel Charvát, Ph.D.


Simulace provozu fotovoltaické elektrárny pro rodinný dům

Provést literární rešerši v oblasti počítačového modelování fotovoltaických elektráren pro rodinné domy. Stanovit denní profily potřeby elektrické energie v rodinném domě (alternativně včetně dobíjení elektromobilu) a následně provést simulaci celoročního provozu fotovoltaické elektrárny (např. s využitím simulačního nástroje TRNSYS).
Vedoucí bakalářské práce: doc Ing. Pavel Charvát, Ph.D.