Práce se zabývá vyhodnocením proudění v segmentu pro měření objemu vzduchu při vysokofrekvenční ventilaci metodou ?PIV. Jako segment pro měření objemu vzduchu byla vybrána měřící clona. V této cloně bylo nutné zjistit vlastnosti proudění. Znalost těchto proudů umožňuje připojení tlakových senzorů na takových místech, kde by nedocházelo k velkým chybám vlivem turbulentních proudů. Vlastnosti těchto proudů byly změřeny metodou ?PIV a následně vyhodnoceny pomocí programu DynamicStudio. K realizaci clony bylo zapotřebí vyhotovit odlitek tzv master model. Výsledný odlitek byl zhotoven z materiálu PDMS. Z výsledků této práce je možné určit umístění tlakových senzorů do oblastí s konstantními vlastnostmi proudového pole a zajistit tak správnost dat z tlakových senzorů.
Anotace v angličtině
The work deals with the evaluation of the flow in the segment to measure volume of air at high frequency ventilation method PIV. As a segment for measuring the volume of air was chosen flow sensor. It was necessary to determine the flow properties in this aperture. Knowledge of these flows allows connection of pressure sensors in such places where there wouldn't be large errors. The properties of these flows were measured by PIV method and subsequently evaluated using fluid dynamics program. For realization the aperture it had to be made out by cast the master model. The final cast was made from PDMS. The results of this work is to determine the location of the pressure sensors in areas with constant flow and ensure the correctness of data from pressure sensors.
Klíčová slova
?PIV, PDMS, clona, DynamicStudio
Klíčová slova v angličtině
?PIV, PDMS, flow sensor, DynamicStudio
Rozsah průvodní práce
65
Jazyk
CZ
Anotace
Práce se zabývá vyhodnocením proudění v segmentu pro měření objemu vzduchu při vysokofrekvenční ventilaci metodou ?PIV. Jako segment pro měření objemu vzduchu byla vybrána měřící clona. V této cloně bylo nutné zjistit vlastnosti proudění. Znalost těchto proudů umožňuje připojení tlakových senzorů na takových místech, kde by nedocházelo k velkým chybám vlivem turbulentních proudů. Vlastnosti těchto proudů byly změřeny metodou ?PIV a následně vyhodnoceny pomocí programu DynamicStudio. K realizaci clony bylo zapotřebí vyhotovit odlitek tzv master model. Výsledný odlitek byl zhotoven z materiálu PDMS. Z výsledků této práce je možné určit umístění tlakových senzorů do oblastí s konstantními vlastnostmi proudového pole a zajistit tak správnost dat z tlakových senzorů.
Anotace v angličtině
The work deals with the evaluation of the flow in the segment to measure volume of air at high frequency ventilation method PIV. As a segment for measuring the volume of air was chosen flow sensor. It was necessary to determine the flow properties in this aperture. Knowledge of these flows allows connection of pressure sensors in such places where there wouldn't be large errors. The properties of these flows were measured by PIV method and subsequently evaluated using fluid dynamics program. For realization the aperture it had to be made out by cast the master model. The final cast was made from PDMS. The results of this work is to determine the location of the pressure sensors in areas with constant flow and ensure the correctness of data from pressure sensors.
Klíčová slova
?PIV, PDMS, clona, DynamicStudio
Klíčová slova v angličtině
?PIV, PDMS, flow sensor, DynamicStudio
Zásady pro vypracování
1. Rešerše metod PIV, microPIV, problematika dýchání a vysokofrekvenční ventilace.
2. Vytvoření master modelu ve vývojovém prostředí AutoCAD.
3. Použití metody microPIV na přípravku.
4. Porovnaní výstupů z laboratoře a matematického modelu.
Teoretická východiska (včetně výstupu z BP):
Budu se zabývat senzorem průtoku pro měření dechových objemů pří vysokofrekvenční ventilaci a to hlavně u dětí. Jako nejideálnější senzor pro náš účel byla vybrána měřící clona. V současné době se na trhu nevyskytuje žádný senzor průtoku, který by mohl být použit pro vysokofrekvenční tryskovou a oscilační ventilaci.
Výzkumné předpoklady:
Jaké budou vlastnosti jednotlivých modelů?
Nastane významný rozdíl ve výsledcích oproti matematickému modelu?
Jaké budou profily rychlostí proudění při změření metodou microPIV?
Metoda:
Teoreticko-výzkumná práce.
Technika práce, vyhodnocení dat:
Experiment, vyhodnocení dat na základě výstupů z laboratoře.
Místo a čas realizace výzkumu:
Laboratoř fyzikálních měření TUL. Výzkum bude probíhat od prosince 2013 do dubna 2014.
Vzorek:
Nepředpokládáme použití respondentů.
Zásady pro vypracování
1. Rešerše metod PIV, microPIV, problematika dýchání a vysokofrekvenční ventilace.
2. Vytvoření master modelu ve vývojovém prostředí AutoCAD.
3. Použití metody microPIV na přípravku.
4. Porovnaní výstupů z laboratoře a matematického modelu.
Teoretická východiska (včetně výstupu z BP):
Budu se zabývat senzorem průtoku pro měření dechových objemů pří vysokofrekvenční ventilaci a to hlavně u dětí. Jako nejideálnější senzor pro náš účel byla vybrána měřící clona. V současné době se na trhu nevyskytuje žádný senzor průtoku, který by mohl být použit pro vysokofrekvenční tryskovou a oscilační ventilaci.
Výzkumné předpoklady:
Jaké budou vlastnosti jednotlivých modelů?
Nastane významný rozdíl ve výsledcích oproti matematickému modelu?
Jaké budou profily rychlostí proudění při změření metodou microPIV?
Metoda:
Teoreticko-výzkumná práce.
Technika práce, vyhodnocení dat:
Experiment, vyhodnocení dat na základě výstupů z laboratoře.
Místo a čas realizace výzkumu:
Laboratoř fyzikálních měření TUL. Výzkum bude probíhat od prosince 2013 do dubna 2014.
Vzorek:
Nepředpokládáme použití respondentů.
Seznam doporučené literatury
KUDRNA, Petr. Monitorace vysokofrekvenční tryskové ventilace u extrémně a těžce nezralých novorozenců. Kladno, 2012. Studie v rámci doktorského studia. ČVUT v Praze, Fakulta Biomedicínského inženýrství. Vedoucí práce Jiří Hozman.
ĎAĎO, Stanislav, Ludvík BEJČEK a Antonín PLATIL. Měření průtoku a výšky hladiny. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2005, 447 s. ISBN 80-730-0156-X.
Dantec Dynamics - Laser optical measurement systems and sensors [online].
c2011 [cit. 2011-05-15]. Dostupné z: < http://www.dantecdynamics.com/ >
DORT, Jiří. A KOL. Ošetřovatelské postupy v neonatologii. 1. vyd. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2011. ISBN 978-80-7043-944-9.
Moderní laserové metody měření rychlosti proudění [online]. Brno, 2011 [cit. 2013-11-22]. Dostupné z: https://dspace.vutbr.cz/bitstream/handle/11012/17797/bp_loutocky_e.pdf?sequence=1. Bakalářská práce. VUT.
NOŽIČKA, Jiří. Mechanika tekutin. 2006. vyd. Praha: ČVUT, 2006. ISBN 80-01-02865-8
PAVELEK, Milan a Eva JANOTKOVÁ. Metoda PIV. Vizualizační a optické měřicí metody [online]. 2001 [cit. 2013-11-22]. Dostupné z: http://ottp.fme.vutbr.cz/skripta/vlab/optika/
KUDRNA, Petr. Monitorace vysokofrekvenční tryskové ventilace u extrémně a těžce nezralých novorozenců. Kladno, 2012. Studie v rámci doktorského studia. ČVUT v Praze, Fakulta Biomedicínského inženýrství. Vedoucí práce Jiří Hozman.
PROCHÁZKOVÁ, Radka. Senzor průtoku pro vysokofrekvenční tryskovou ventilaci. Kladno, 2013. 58 s. Bakalářská práce. ČVUT v Praze, Fakulta Biomedicínského inženýrství. Vedoucí práce Ing. Petr Kudrna. Oponent práce Ing. Richard Grünes, Ph.D.
ROUBÍK, Karel. Nekonvenční režimy umělé plicní ventilace: Autoreferát habilitačnej práce k habilitačnému pokračovaniu za docenta v odbore Biomedicínske inžinierstvo. Košice, 2006. ISBN 80-8073-674-X. Autoreferát habilitačnej práce. Technická univerzita v Košiciach Strojnícka fakulta.
IMAHA SPOL. S R.O. Měření průtoku škrtícími prvky - Měřicí tratě, clony, dýzy ISA a Venturiho trubice a dýzy | IMAHA spol. s r.o. [online]. Design JIRAK, code sStudio, 2012 [cit. 2013-11-11]. Dostupné z: http://www.imaha.cz/kategorie/merici-trate-clony-dyzy-isa-venturiho-trubice-a-dyzy
Seznam doporučené literatury
KUDRNA, Petr. Monitorace vysokofrekvenční tryskové ventilace u extrémně a těžce nezralých novorozenců. Kladno, 2012. Studie v rámci doktorského studia. ČVUT v Praze, Fakulta Biomedicínského inženýrství. Vedoucí práce Jiří Hozman.
ĎAĎO, Stanislav, Ludvík BEJČEK a Antonín PLATIL. Měření průtoku a výšky hladiny. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2005, 447 s. ISBN 80-730-0156-X.
Dantec Dynamics - Laser optical measurement systems and sensors [online].
c2011 [cit. 2011-05-15]. Dostupné z: < http://www.dantecdynamics.com/ >
DORT, Jiří. A KOL. Ošetřovatelské postupy v neonatologii. 1. vyd. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2011. ISBN 978-80-7043-944-9.
Moderní laserové metody měření rychlosti proudění [online]. Brno, 2011 [cit. 2013-11-22]. Dostupné z: https://dspace.vutbr.cz/bitstream/handle/11012/17797/bp_loutocky_e.pdf?sequence=1. Bakalářská práce. VUT.
NOŽIČKA, Jiří. Mechanika tekutin. 2006. vyd. Praha: ČVUT, 2006. ISBN 80-01-02865-8
PAVELEK, Milan a Eva JANOTKOVÁ. Metoda PIV. Vizualizační a optické měřicí metody [online]. 2001 [cit. 2013-11-22]. Dostupné z: http://ottp.fme.vutbr.cz/skripta/vlab/optika/
KUDRNA, Petr. Monitorace vysokofrekvenční tryskové ventilace u extrémně a těžce nezralých novorozenců. Kladno, 2012. Studie v rámci doktorského studia. ČVUT v Praze, Fakulta Biomedicínského inženýrství. Vedoucí práce Jiří Hozman.
PROCHÁZKOVÁ, Radka. Senzor průtoku pro vysokofrekvenční tryskovou ventilaci. Kladno, 2013. 58 s. Bakalářská práce. ČVUT v Praze, Fakulta Biomedicínského inženýrství. Vedoucí práce Ing. Petr Kudrna. Oponent práce Ing. Richard Grünes, Ph.D.
ROUBÍK, Karel. Nekonvenční režimy umělé plicní ventilace: Autoreferát habilitačnej práce k habilitačnému pokračovaniu za docenta v odbore Biomedicínske inžinierstvo. Košice, 2006. ISBN 80-8073-674-X. Autoreferát habilitačnej práce. Technická univerzita v Košiciach Strojnícka fakulta.
IMAHA SPOL. S R.O. Měření průtoku škrtícími prvky - Měřicí tratě, clony, dýzy ISA a Venturiho trubice a dýzy | IMAHA spol. s r.o. [online]. Design JIRAK, code sStudio, 2012 [cit. 2013-11-11]. Dostupné z: http://www.imaha.cz/kategorie/merici-trate-clony-dyzy-isa-venturiho-trubice-a-dyzy
Přílohy volně vložené
CD ROM
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.