Výzkum sprejů a aerosolů

Výzkumný tým pod vedením doc. Jana Jedelského se v oblasti experimentální mechaniky tekutin zaměřil zejména na výzkum, vývoj a zkoušení různých typů rozprašovacích trysek.

Typické využití výzkumu je v návrhu a diagnostice atomizačních trysek pro automobilový průmysl, spalovací komory turbomotorů, spalování odpadních paliv, ale také pro farmaceutický průmysl (nebulizéry, inhalátory) či v problematice proudění vzduchu.

Mezi činnosti týmu patří zejména:

• výzkum, vývoj a zkoušení různých typů rozprašovacích trysek, injektorů a nebulizérů
• návrh tlakových a dvoumédiových trysek typu effervescent s pomocí vlastních metodik, návrh trysek pro vysoce viskozní kapaliny, odpadní paliva a suspenze s pevnými částicemi
• měření vlastností sprejů s využitím moderních laserových diagnostických metod jako vstupní data pro počítačové (CFD) modely
• vizualizace vnitřního proudění v tryskách a výzkum dvoufázového toku
• výpočet dvoufázového výtoku – kapalina-plyn s vlastním softwarem
• hodnocení stability sprejů pomocí publikovaných i vlastních metod

Těžiště výzkumu je v experimentální činnosti, s využitím optických metod a výpočtovou podporou. Díky špičkovému přístrojovému vybavení laboratoře lze měřit širokou škálu vlastností rozprašovaných kapalin. Výzkumný tým vyvinul také několik unikátních programů a softwarů, které nyní používají výzkumníci z jiných institucí.
Výsledky výzkumu umožňují návrh a konstrukci takových rozprašovacích trysek, které splňují náročné požadavky průmyslu i koncových uživatelů na efektivitu, specifické požadavky i šetrnost k životnímu prostředí.

Výzkumný tým se v rámci jednoho z projektů zaměřuje na modifikace trysek pro alternativní paliva ve spalovacích turbínách. Dále se například věnuje rozprašování odpadních látek, např. použitého fritovacího oleje.

—

V oblasti výzkumu aerosolů se tým věnuje experimentálnímu studiu jejich transportu a depozice. Výzkumné činnosti jsou aktuálně zaměřeny např. na objasnění transportu různých typů částic a hodnocení účinnosti jejich usazování při inhalaci do lidských plic. K tomu slouží unikátní realistický model části dýchacího traktu člověka, který byl vyvinut výzkumným týmem v roce 2014. Pomocí experimentálního výzkumu lze pomocí tohoto nového modelu získat unikátní poznatky o transportu a depozici částic v jednotlivých segmentech plic. Vyvinutý model má velký potenciál pro využití v různorodých oblastech aplikační sféry, zejména ve zdravotnickém průmyslu a vzdělávání.

—

Poslední oblastí, které se výzkumný tým věnuje, jsou větrací systémy. Činnost týmu se zaměřuje na široké spektrum problémů souvisejících s prouděním vzduchu, ať už v místnostech, či v kabinách dopravních prostředků. Pro studium je i v tomto případě využito pokročilých optických diagnostických metod, k vizualizaci a zpracování výsledků slouží řada programů, z nichž některé byly vyvinuty přímo výzkumným týmem.

Výzkumní pracovníci ve všech oblastech dlouhodobě spolupracují s předními českými průmyslovými firmami, ať už je to Škoda Auto, PBS, Honeywell či Evektor.

—

Kontaktní osoba
doc. Ing. Jan Jedelský, Ph.D.
jedelsky@fme.vutbr.cz

—

Výzkum probíhá na Energetickém ústavu