Schválené projekty 2011

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2011

Přidělená částka z MŠMT na VŠB-TUO - 30 645 000,-Kč

2.5% ( 766 125,-Kč) - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakultačástka v tis. Kč
FBI 879,000
EKF 3 701,000
FAST 1 331,000
FS 5 579,271
FEI 6 101,114
HGF 4 952,000
FMMI 7 335,490
CELKEM 29878,875
KódSP2011/29
Název projektuVýzkum odvodu tepla z předlitku u plynule odlévané oceli
ŘešitelVelička Marek doc. Ing., Ph.D.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2011 - 31.12.2011
Předmět výzkumuZpůsob odvodu tepla z předlitku ovlivňuje rozhodujícím způsobem jeho kvalitu, zejména z hlediska vzniku povrchových vad a vnitřních trhlin. Proto pro dodržení požadovaných kvalitativních vlastností odlévané oceli je potřebná znalost teplotních procesů, probíhajících při jejím tuhnutí a chladnutí.
V primární oblasti chlazení je tvorba licí kůry v krystalizátoru závislá na jeho tepelné práci, související s rozložením teplot po výšce stěn krystalizátoru. Dokonalý teplotní profil krystalizátoru zaručuje rovnoměrný odvod tepla z předlitku a je nezbytným předpokladem kvalitní výroby. Z těchto důvodů je nutno zajistit rovnoměrnost chlazení odlévané oceli zaváděním nových progresivních systémů chlazení.
K zajištění ztuhnutí povrchové kůry oceli a zabránění jejímu protržení v sekundární oblasti je nutná určitá intenzita chlazení. Jsou hledány možnosti zefektivnění odvodu tepla stávajících systémů za současného snižování spotřeby chladicí vody.
Jednou z účinných metod odvodu tepla, která je charakterizována vysokými hodnotami hustoty tepelného toku, je možnost chlazení horkých povrchů pomocí ohřevu a vypařování vody, dopadající velkou rychlostí na povrch. Voda je rozprašována a urychlována pomocí vodních, případně vodovzdušných trysek.
Přesný popis tepelných procesů v průběhu plynulého odlévání oceli je matematicky obtížně řešitelný, neboť na průběh ochlazování a tuhnutí předlitku působí mnoho faktorů. Proto se hledají jiné možnosti řešení, jako je fyzikální nebo matematické modelování spolu s určitým zjednodušováním reálných podmínek současně s hledáním těch kritérií, které proces tuhnutí a ochlazování ovlivňují nejvíce.
V rámci projektu budou zkoumány zákonitosti transportu tepla při tuhnutí a chladnutí plynule odlévané oceli ve všech oblastech chlazení u zařízení pro plynulé odlévání. Dosažené výsledky budou sloužit k ověření a zpřesnění původního matematického modelu tuhnutí a chladnutí, který byl vytvořen na katedře tepelné techniky.
Členové řešitelského týmuBc. Simona Bartošová
Ing. Jiří Burda
Bc. Petr Češla
Ing. Quang Loc Pham
prof. Ing. Miroslav Příhoda, CSc.
doc. Ing. Marek Velička, Ph.D.
doc. Ing. Marek Velička, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Cílem projektu bude výzkum odvodu tepla a tepelných procesů při plynulém odlévání oceli. Výzkum bude vzájemně porovnávat měřené veličiny a hledat možnosti zefektivnění odvodu tepla stávajících systémů za současného snižování spotřeby chladicí vody. Laboratorní část výzkumu proběhne na fyzikálním modelu chlazení, kde budou zkoumány podmínky transportu tepla z povrchu kruhových předlitků při ochlazování vodními tryskami. Náročnost měření na teplých modelech ostřiku je důvodem k výzkumu, při němž jsou hledány korelace mezi součinitelem přestupu tepla, intenzitou ostřiku a silovými účinky chladicí vody. Nové poznatky budou využity jako okrajové podmínky při řešení úloh transportu tepla u chladicích procesů jak v laboratořích, tak v průmyslu. V provozních podmínkách budou dosažené výsledky dále upřesňovány pomocí experimentálních měření.
Bližší výzkum podmínek chlazení a způsob odvodu tepla z předlitku jsou nutnými předpoklady pro optimální nastavení licího stroje, které povede k optimalizaci a zkvalitnění odlévané produkce, snížení počtu vad a trhlin a tím dosažení výrazných ekonomických úspor.
Harmonogram řešení projektu je rozdělen do následujících etap:
1. Rešerše literatury. (únor – březen 2011)
2. V druhé etapě bude upraven a otestován fyzikální model chlazení, na kterém budou probíhat laboratorní experimenty. (duben – červen 2011)
3. V další etapě budou na laboratorním modelu odměřeny ostřikové charakteristiky trysek při měnících se parametrech lití. (duben – červen 2011)
4. Další část výzkumu bude zaměřena na stanovení součinitele přestupu tepla pro stejné typy trysek použitých u ostřikových charakteristik. (květen – srpen 2011)
4. Získaná experimentální data z fyzikálního modelování budou dosazena do matematického modelu, na kterém bude provedena simulace procesu lití a verifikace naměřených dat. (září – listopad 2011)
5. V poslední etapě projektu, budou vyhodnoceny získané informace a shrnuty do závěrečné zprávy. (prosinec 2011)
Řešené problémy budou prezentovány ve formě příspěvku na vědecké konferenci a článku v odborném časopise. Dosažené výsledky budou součástí diplomové a disertační práce studentů řešitelského týmu.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
5500,-5360,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)4000,-4000,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti1500,-1360,-
2. Stipendia10000,-10000,-
3. Materiálové náklady35000,-63390,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek45000,-13044,-
5. Služby38000,-35990,-
6. Cestovní náhrady15000,-20716,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory16500,-16500,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady165000,-
Uznané náklady165000,-
Celkem běžné finanční prostředky165000,-165000,-