1. Numerical modeling of non-Fourier bioheat transfer in multilayer biological tissue using BEM to simulate dynamic thermography in skin tumor diagnosticsIvan Dominik Horvat, Jurij Iljaž, 2025, original scientific article Abstract: This paper presents a novel approach for modeling non-Fourier dual-phase-lag bioheat transfer in multilayer biological tissue, aimed at simulating dynamic thermography for the early detection of skin tumors at Clark II and IV stages. The proposed algorithm, based on the boundary element method, enables the assignment of distinct thermophysical properties and non-Fourier relaxation time parameters to each tissue layer, thereby enhancing the realism of bioheat transfer modeling. Results show that accounting for non-Fourier effects significantly impacts the transient thermal contrast between tumor and healthy skin, particularly in Clark IV tumors and at higher relaxation times. These findings support the development of more accurate and physiologically realistic models of heat transfer in complex biological structures, and advance the application of dynamic thermography in early skin tumor detection and the diagnosis of other dermatological conditions.
Keywords: numerical modeling, non-Fourier heat transfer, bioheat transfer, dual-phase-lag model, boundary element method, dynamic thermography
Published in DKUM: 03.11.2025; Views: 0; Downloads: 5
 Full text (2,84 MB)
This document has many files! More... |
2. Dušilni element in vpliv preseka na hladilni cikel v hladilnih aparatih : master study programmeJakob Drev, 2025, master's thesis Abstract: V magistrskem delu je opisan postopek preračuna sklopa kapilare in sesalne cevi v hladilnem sistemu, ki skupaj tvorita prenosnik toplote, da bi ugotovili, kakšen je vpliv preseka kapilare na delovanje hladilnega sistema. Preračunana sta padec tlaka in sprememba temperature s tremi različnimi kapilarami, ki so nameščene na istem hladilnem sistemu, saj nas zanima sprememba učinkovitosti pri prenosu toplote iz kapilare na sesalno cev, ko spremenimo presek kapilare. Preračun je podprt z eksperimentalnimi meritvami. Vključene so še meritve ostalih komponent hladilnega sistema, da smo lahko skupno ovrednotili, kako vpliva presek na delovanje sistema. Izsledki tega dela so, da je prenosnik toplote učinkovitejši z večjim notranjim premerom kapilare, saj je površina prenosa tako večja, posledično je zato tudi učinkovitost hladilnega sistema boljša z večjim notranjim premerom kapilare pri enaki dolžini prenosnika.
Keywords: dušilni element, hladilni cikel, hladilniški aparat, padec tlaka, prenos toplote, Gorenje, d. o. o.
Published in DKUM: 23.10.2025; Views: 0; Downloads: 0
Full text (3,25 MB) |
3. Energetska analiza sistema sanitarne vodeMatjaž Brunšek, 2025, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu smo analizirali možnost uporabe odpadne toplote kompresorjev za stisnjen zrak v Premogovniku Velenje, d. o. o., in sicer za ogrevanje sanitarne vode. Preučili smo delovanje kompresorske postaje, kjer je najmanjša toplotna moč 225 kW, največja pa 456 kW. V diplomskem delu smo izračunali potrebno toplotno energijo za ogrevanje sanitarne vode za tuširanje približno 850 delavcev dnevno, pri čemer smo upoštevali tudi toplotne izgube. Ugotovili smo, da odpadna toplota zadostuje za ogrevanje sanitarne vode. V diplomskem delu so bili na podlagi trenutne cene toplotne energije ocenjeni tudi letni stroški ogrevanja in predvidena povračilna doba investicije v nadgradnjo ogrevalnega sistema.
Keywords: Premogovnik Velenje, ogrevanje sanitarne vode, kompresorska postaja, odpadna toplota
Published in DKUM: 03.10.2025; Views: 0; Downloads: 3
Full text (1,47 MB) |
4. Numerična simulacija dinamične termografije : diplomsko deloBlaž Sarjaš, 2025, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu je obravnavana numerična simulacija dinamične termografije.
Termografija je brezkontaktna in neinvazivna tehnika za merjenje temperature.
Obravnavali smo prenos toplote med tumorjem in okoliškim tkivom, ki temelji na
Pennesovem numeričnem modelu, kateremu sta dodana toplotni izvor in ponor zaradi
perfuzijskega pretoka in metabolizma. Za modeliranje temperaturne odvisnosti
metabolizma in perfuzijskega pretoka smo uporabili van’t Hoffov efekt. Cilj diplomske
naloge je dokazati prednosti dinamične termografije pred statično in določiti
temperaturno odvisnost perfuzijskega pretoka in metabolizma celic. V prvem delu
diplomske naloge je prikazana razlika med konstantnimi vrednostmi in
termoregulacijskim modelom. Ugotovili smo, da pri termoregulacijskem modelu z
vrednostjo koeficienta 1,1, dosegamo nižje temperaturne razlike na površini kože kot pri
konstantnih vrednostih metabolizma in perfuzijskega pretoka. V nadaljevanju smo
primerjali vpliv različnih vrednosti koeficientov perfuzijskega pretoka in metabolizma.
Ugotovili smo tudi, da pri dinamični termografiji dosegamo višje temperaturne razlike
na površini kože kot pri statični. Na koncu smo obravnavali vpliv časa in temperature
hlajenja, ugotovili smo, da se temperaturna razlika med tumorjem in okoliškim tkivom
povečuje z nižanjem temperature ohlajanja in večanjem časa podhladitve.
Keywords: termografija, perfuzijski pretok krvi, termoregulacija, numerična simulacija, termoregulacijski model, tumor
Published in DKUM: 02.10.2025; Views: 0; Downloads: 7
Full text (2,79 MB) |
5. Energetska učinkovitost variabilne hladilne napraveAljaž Poberžnik, 2025, undergraduate thesis Abstract: Pojavlja se je vprašanje, kateri parametri vplivajo na učinkovitost delovanja hladilnika. V delu je najprej opisan princip delovanja hladilnika. V nadaljevanju je izveden analitični izračun hladilnega cikla. Z variiranjem je opazovan vpliv posameznih parametrov na eksergetsko razmerje in hladilno število. Rezultati so pokazali, da nižanje temperature hladilnika do temperature -15°C, kjer doseže vrednost 0,31, povečuje eksergijsko razmerje, nato to začne padati, pri 0°C ima vrednost 0,26. Višanje željenje temperature od -15°C navzgor, nima pozitivnega učinka na eksergijsko razmerje. Hkrati se čas delovanja podaljša, ob nižanju temperature v hladilnik, če želimo dosegati temperaturo -15°C namesto 0°C se čas hlajenja na dan skoraj podvoji Nižja temperaturna razlika med hladilnikom in temperaturo uparjanja privede do višje učinkovitosti, pri temperaturni razliki 4°C je vrednost hladilnega števila 5,75, med tem ko je pri temperaturni razliki 14°C vrednost 4,1.
Keywords: hladilna naprava, hladilno število, eksergijski izkoristek, izobutan R600a, analitični izračun
Published in DKUM: 25.09.2025; Views: 0; Downloads: 8
Full text (2,69 MB) |
6. Quadratic time elements for time-dependent fundamental solution in the BEM for heat transfer modelingIvan Dominik Horvat, Jurij Iljaž, 2024, original scientific article Abstract: In this paper, a quadratic time interpolation for temperature and a linear time interpolation for fluxes are implemented for the parabolic (time-dependent) fundamental solution-based scheme for solving transient heat transfer problems with sources using the subdomain BEM (boundary element method), which is the main innovation of this paper. The approach described in this work to incorporate the quadratic time variation does not require doubling the number of equations, which is otherwise required in the BEM literature, for the discretized problem to be well-conditioned. Moreover, the numerical accuracy, compared over an unprecedented range of the Fourier number (Fo) and source strength values, can help in selecting the appropriate scheme for a given application, depending on the rate of the heat transfer process and the included source term. The newly implemented scheme based on the parabolic fundamental solution is compared with the well-established elliptic (Laplace) scheme, where the time derivative of the temperature is approximated with the second-order finite difference scheme, on two examples.
Keywords: quadratic time elements, time-dependent fundamental solution, heat transfer modeling, boundary element method
Published in DKUM: 07.05.2025; Views: 0; Downloads: 5
Full text (8,22 MB)
This document has many files! More... |
7. Primerjava med 1d in 3d cfd numerično simulacijo motornega prostora delovnega stroja : diplomsko deloTomaž Rejc Zagožen, 2024, undergraduate thesis Abstract: Namen zaključnega dela je primerjava med 1D in 3D CFD numerično simulacijo kompleksnega motornega prostora delovnega stroja. Zanima nas, ali je 1D CFD simulacija smiselna in dovolj natančna za nadaljni razvoj hladilnega sistema. CAD model delovnega stroja je bil uvožen v GEM3D ter primerno obdelan za izvoz v 1D model. 1D model je bil izdelan in simuliran v programski opremi GT-SUITE.
Končna ugotovitev je, da trenutno GT-SUITE še ne premore obdelovati tako kompleksnih modelov, vendar ima zelo dobro podlago za obdelavo modelov v začetni fazi razvoja modela.
Keywords: motorni prostor, delovni stroj, 1D CFD, primerjava med 1D in 3D CFD simulacijo, GT-SUITE, GEM3D, GT-ISE, CFD, 1D model, 3D model, numerična simulacija
Published in DKUM: 06.05.2025; Views: 0; Downloads: 21
Full text (1,92 MB) |
8. Numerična simulacija aerodinamike dna dirkalnika Lotus 78 : diplomsko deloUroš Radovanović, 2024, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomskega dela je opisana časovno neodvisna numerična simulacija aerodinamike dirkalnika dna Lotus 78. Na začetku diplomskega dela je opisano, zakaj je aerodinamika tako pomembna v motošportu in kateri so osnovni fizikalni zakoni, ki nam pomagajo bolje razumeti aerodinamiko. Prav tako je opisan postopek izvedbe numerične simulacije tekočin, ki vključuje ustvarjanje in uvoz geometrije, določanje robnih pogojev, izdelavo računske mreže in nastavitev simulacije. Izvedeni sta bili dve simulaciji, pri katerih je bila edina razlika v geometriji dirkalnika, tančneje v tako imenovanih zavesah na robu dna dirkalnika. Ugotovljeno je, da ti elementi igrajo pomembno vlogo pri aerodinamičnih silah in da lahko z učinkovito uporabo pozitivno prispevajo k zmogljivostim dirkalnika.
Keywords: numerična simulacija, RDT, aerodinamika, Lotus 78, talni efekt
Published in DKUM: 17.10.2024; Views: 0; Downloads: 21
Full text (3,46 MB) |
9. Superkritična CO2 ekstrakcija eteričnih olj : diplomsko deloTadej Oprčkal, 2024, undergraduate thesis Abstract: V nalogi je obravnavan proces superkritične CO2 ekstrakcije, ki predstavlja mnogo prednosti v primerjavi s konvencionalnimi metodami. V delu so zbrani uporabljeni obratovalni parametri procesa za pridobivanje raznih ekstraktov iz prakse, na podlagi česar so bili izbrani obratovalni pogoji za analitični izračun elementov postrojenja, ki bo lahko služil za nadaljnjo možnost konstruiranja in sicer: maksimalni obratovalni tlak ekstrakcijske posode 350 bar, maksimalno temperaturo 60 °C, volumnom ekstrakcijske posode 5l in volumskim pretokom 50l/h.
Izračunane potrebne moči elementov postrojenja pa so: moč kondenzatorja 2814 W,
moč visokotlačne črpalke 384 W, ki omogoča dvig tlaka na 350 bar, moč grelca 793 W ter moč grelca v separatorju 2093 W.
Možnosti nadaljnjih študij je veliko, predvsem z iskanjem optimalnih parametrov procesa, preko eksperimentov, za pridobivanje točno določenih ekstraktov.
Keywords: ogljikov dioksid, ekstrakcija, superkritično stanje, eterično olje
Published in DKUM: 09.10.2024; Views: 0; Downloads: 41
Full text (2,96 MB) |
10. Eksperimentalna analiza učinkovitosti aerodinamičnega paketa formula student : diplomsko deloBennet Markovič, 2024, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomskega dela je opisana eksperimentalna meritev učinkovitosti aerodinamičnega paketa s testiranjem na progi in sicer z merilnimi napravami za merjenje dinamičnih ter statičnih sil na podvozju, prav tako pa je narejena tudi primerjava eksperimentalnih rezultatov z rezultati RDT numeričnih simulacij. Glavni cilj diplomskega dela, ter izvajanja meritev na dirkalniku, je ugotoviti v kolikšni meri lahko zaupamo rezultatom RDT simulacij, ter, da bomo lahko na podlagi rezultatov čim bolje nastavili naš dirkalnik za posamezne discipline na tekmovanju. Opisani so načini izvajanja meritve: eksperimentalna nastavitev, nastavitev dirkalnika in sama primerjava rezultatov meritev pri različnih pogojih. Spreminjali smo konstantne hitrosti, ter naredili meritev med pospeševanjem. Sile smo merili pri različnih konstantnih hitrostih in sicer pri hitrosti 50, 60 in 80 km/h. Izvedli smo tudi meritev separacij z volnenimi trakci in sicer z namenom, v kolikšni obliki se lahko na rezultate RDT simulacij zanesemo. Ugotovljeno je, da se na rezultate simulacije RDT lahko zanesemo, ko le-te predvidijo separacijo zraka na krilcih. Sam DRS sistem nam je zmanjšal potisno silo v realnosti zgolj za 6,5 % pri hitrosti 50 km/h. Medtem, ko je simulacija predvidela, da jo pri enaki hitrosti zmanjša za 41 %. V realnosti prav tako dosežemo manjšo potisno silo, kot jo je predvidela simulacija. Z izvajanjem meritev smo izmerili skupno povprečno potisno silo 352,6 N pri hitrosti 50 km/h. Rezultati dobljeni iz simulacije pa so le to predvideli, da bo znašala 450 N. Pri sami analizi rezultatov meritev smo prav tako prišli do sklepa, da še je ogromno prostora za boljšo izvedbo meritve, saj smo ugotovili, da nekaterih pomembnih faktorjev nismo upoštevali.
Keywords: Formula S, aerodinamika, eksperiment, DRS, pospeševanje, konstantna hitrost, separacije
Published in DKUM: 09.10.2024; Views: 0; Downloads: 35
Full text (2,32 MB) |
