Předmět je zaměřen na strukturu heterogenních vícefázových pevných látek, zejména pórovitých látek a kompozitních materiálů. Jsou probírány experimentální metody identifikace mikrostruktury a odpovídající matematické modely, a experimentální stanovení efektivních vlastností těchto pevných látek. Integrální součástí je také studium matematických modelů transportních jevů v pórovitých látkách a kompozitních materiálech v souvislosti s matematickými modely jejich mikrostruktury.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.04.2018)
The course is focused on the structure of disordered multiphase solids, particularly porous solids and composite materials. Experimental methods of microstructure reconstruction and related mathematical models, and experimental determination of effective (macroscopic) properties are discussed. As an integral part of the course, mathematical models of transport phenomena in porous solids and in composite materials are studied in relation to the mathematical models of their microstructures.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.04.2018)
Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta) -
Projektová úloha a závěrečná ústní zkouška.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.04.2018)
Defence of a written project task and final oral examination.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.04.2018)
Literatura -
Povinná:
Porous Media: Fluid Transport and Pore Structure, F. A. L. Dullien, 1992
Random Heterogeneous Materials - Microstructure and Macrosopic Properties, Torquato, S., 2002
Heterogeneous materials I, linear transport and optical properties, Sahimi, Muhammad, 2003
Poslední úprava: Čapek Pavel (16.08.2024)
R: F. A. L. Dullien. Porous Media: Fluid Transport and Pore Structure.Academic Press, San Diego, second edition, 1992.
R: Salvatore Torquato. Random Heterogeneous Materials: Microstructure and Macroscopic Properties. Springer-Verlag, New York, 2002.
R: R. Byron Bird, Warren E. Stewart, and Edwin N. Lightfoot. Transport Phenomena. John Wiley & Sons, New York, 1960.
A: M. Sahimi, Heterogeneous Materials I: Linear Transport and Optical Properties. Springer, New York, 2003.
A: Rafael C. Gonzalez and Richard E. Woods. Digital Image Processing. Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, USA, third edition, 2008.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.04.2018)
Sylabus -
1. Makroskopické a mikroskopické vlastnosti pórovitých látek a kompozitních materiálů.
2. Kapilární jevy v pórovitých látkách.
3. Jednofázový tok jednotlivým pórem.
4. Kontinuální modely jednofázového toku pórovitými látkami.
5. Metody měření efektivních transportních parametrů pórovitých látek.
6. Modely sítí pórů a přenosové jevy.
7. Dvoufázový tok pórovitými látkami.
8. Statistický popis mikrostruktury: mikrostrukturní deskriptory.
9. Metody rekonstrukce mikrostruktury pórovitých látek.
10. Simulace přenosových jevů v replikách pórovitých látek.
11. Metody rekonstrukce kompozitní materiálů.
12. Simulace přenosových jevů v kompozitních materiálech a metody určování jejich efektivních vlastností.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.04.2018)
1. Macroscopic and microscopic properties of porous solids and composite materials.
2. Capillary phenomena in porous solids.
3. Single-phase flow in a capillary.
4. Continuum models of single-phase flow in porous solids.
5. Methods of determination of effective parameters of porous solids.
6. Pore network models and transport phenomena.
7. Two-phase flow in porous solids.
8. Statistical description of microstructure: microstructural descriptors.
9. Reconstruction methods for porous solids.
10. Simulation of transport phenomena in three-dimensional replicas of porous solids.
11. Reconstruction methods of composite materials.
12. Simulation of transport phenomena in composite materials and methods of determination of their effective properties.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.04.2018)
Studijní opory -
Vyučující na požádání poskytuje PDF kopie přednášek.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.04.2018)
The teacher provides students with PDF copies of lectures.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.04.2018)
Výsledky učení -
Studenti budou umět:
1. Určovat makroskopické a mikroskopické vlastnosti pórovitých látek a kompozitních materiálů.
2. Znát základní problematiku rekonstrukce mikrostruktury a rozumět základním statistickým charakteristikám mikrostruktury.
3. Řešit jednoduché úlohy transportu hmoty v pórovitých látkách a v kompozitních materiálech.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.04.2018)
Students will be able to:
1. Determine macroscopic and microscopic properties porous solids and composite materials.
2. Know basic problems of microstructure reconstruction and understand basic statistical measures of microstructure.
3. Solve common problems of mass transport in porous solids and composite materials.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.04.2018)
Vstupní požadavky -
Chemické inženýrství II, Fyzikální chemie II, Matematika II, částečná znalost programování.
Poslední úprava: Pátková Vlasta (19.04.2018)
Chemical engineering II, Physical chemistry II, Mathematics II, basic skills of programming.