| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Iskanje po katalogu digitalne knjižnice Pomoč

Iskalni niz: išči po
išči po
išči po
išči po
* po starem in bolonjskem študiju

Opcije:
  Ponastavi


1 - 10 / 11
Na začetekNa prejšnjo stran12Na naslednjo stranNa konec
1.
Solidification of gelatine hydrogels by using a cryoplatform and its validation through CFD approaches
Yasir Beeran Potta Thara, Miha Jordan, Timi Gomboc, Blaž Kamenik, Boštjan Vihar, Vanja Kokol, Matej Zadravec, 2022, izvirni znanstveni članek

Opis: In this work, we developed a numerical approach based on an experimental platform to determine the working conditions on a cryoplatform and to predict and evaluate the cryogenic printing of hydrogels. Although hydrogels have good biocompatibility, their material properties make it difficult to print them with high precision and shape fidelity. To overcome these problems, a cryogenic cooling platform was introduced to accelerate the physical stabilisation of each deposited layer during the printing process. By precisely controlling solidification (crystallisation), each printed material can withstand its own weight to maintain shape fidelity, and the porosity of the scaffolds can also be controlled more selectively. The thermophysical properties of gelatine hydrogels were investigated to gain a better understanding of the phase change upon freezing. The corresponding material properties and experimental observations of gelatine solidification served as the basis for developing a computational fluid model (CFD) to mimic the solidification of gelatine hydrogels using a cryoplatform at different process conditions and extruder speeds. The goal was to develop a tool simple enough to predict acceptable process conditions for printing gelatine hydrogels using a cryoplatform.
Ključne besede: gelatine, hydrogel, cryoprinting, CFD simulation, solidification modelling
Objavljeno v DKUM: 20.03.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 6
.pdf Celotno besedilo (5,41 MB)
Gradivo ima več datotek! Več...

2.
Towards a digital twin of primary drying in lyophilization using coupled 3-D equipment CFD and 1-D vial-scale simulations
Matej Zadravec, Efimia Metsi-Guckel, Blaž Kamenik, Johan Remelgas, Johannes G. Khinast, Nick Roscioli, Matthew Flamm, Harshil Renawala, Jeff Najarian, Atul Karande, Avik Sarkar, 2024, izvirni znanstveni članek

Opis: A digital twin of lyophilization units was developed to facilitate the scale-up of the lyophilization process from the laboratory to the commercial scale. Our focus was on ensuring successful technology transfer for manufacture of high-quality drug products. Traditionally, lyophilization models have been specific either to the equipment or to the vial. In this study, we integrated the equipment and the vial models in a way that they mutually influenced each other via boundary conditions (two-way coupling). We conducted two sets of calculations. Firstly, we performed steady-state simulations using Computational Fluid Dynamics (CFD) to simulate an ice slab test, which helped determine the equipment capability curve. Secondly, we carried out transient, coupled simulations using a coupled 3-D CFD and 1-D vial scale simulation model to mimic the primary drying phase in a lyophilizer. Using the coupled 3-D CFD and 1-D vial scale model, we were able to determine the product temperature, the sublimation rate and the cycle time based on the temporal and spatial conditions in the lyophilizer. The coupled approach was then applied to capture the effects of process disturbances and failure conditions in the lyophilizer, which enables a more robust process design.
Ključne besede: lyophilization, freeze-drying, sublimation
Objavljeno v DKUM: 13.03.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 9
.pdf Celotno besedilo (9,42 MB)
Gradivo ima več datotek! Več...

3.
Euler–Euler numerical model for transport phenomena modeling in a natural circulation loop operated by nanofluids
Blaž Kamenik, Nejc Vovk, Elif Begum Elcioglu, Firat Sezgin, Erdem Ozyurt, Ziya Haktan Karadeniz, Alpaslan Turgut, Jure Ravnik, 2025, izvirni znanstveni članek

Opis: This paper explores a computational approach to model multiphase heat transfer and fuid fow in a natural circulation loop utilizing nanofuids. We propose and implement an Euler–Euler framework in a CFD environment, incorporating an innovative boundary condition to preserve mass conservation during thermophoretic particle fux. The model’s accuracy is verifed through a one-dimensional example, by comparing results against both an Euler–Lagrange model and an in-house fnite volume solution. Experimental validation is conducted with aluminum oxide nanofuids at varying nanoparticle concentrations. We prepared the nanofuids and measured their thermophysical properties up to 60◦C. We assess the thermal performance of the nanofuid in natural circulation loop at diferent heating powers via experiment and numerical simulations. The fndings reveal that the heat transfer enhancement ofered by the nanofuid is modest, with minimal diferences observed between the proposed Euler–Euler approach and a simpler single-phase model. The results underscore that while the Euler–Euler model ofers detailed particle–fuid interactions, its practical thermal advantage is limited in this context.
Ključne besede: CFD · Euler–Euler, multiphase fow, nanofluid, natural circulation loop, thermophoresis
Objavljeno v DKUM: 12.03.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 5
.pdf Celotno besedilo (2,88 MB)

4.
Prenos toplote v polici liofilizatorja : diplomsko delo
Alen Bihar Bobinski, 2024, diplomsko delo

Opis: V diplomskem delu je predstavljena analiza temperaturne porazdelitve po polici laboratorijskega kontaktnega liofilizatorja. Predstavljeno je teoretsko ozadje procesa liofilizacije. Z osmimi termočleni smo izmerili temperaturo po polici liofilizatorja pri dveh različnih postavitvah in pri treh različnih nastavljenih temperaturah police liofilizatorja. S pomočjo numeričnih simulacij smo v poenostavljenem in zanesljivem modelu sestava komore in polic liofilizatorja dobili rezultate temperature izmerjene na istoležnih točkah, kakor pri eksperimentu. Sledila je obdelava podatkov in primerjava v ujemanju dobljenih rezultatov. V diplomskem delu smo ugotovili, da v določenih primerih prihaja do neuniformnosti porazdelitve temperature po polici liofilizatorja, kar lahko pomembno vpliva na učinkovitost procesa liofilizacije.
Ključne besede: termočleni, računalniška dinamika tekočin, liofilizacija, prenos toplote
Objavljeno v DKUM: 06.03.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 20
.pdf Celotno besedilo (4,00 MB)

5.
Sklopljeni numerični model prenosa gibalne količine, energije in snovi med procesom depozicije ledu v kondenzatorju liofilizatorja : magistrsko delo
Klemen Meh, 2025, magistrsko delo

Opis: Magistrska naloga obravnava numerično modeliranje prenosa gibalne količine, energije in snovi med procesom depozicije ledu v kondenzatorju liofilizatorja. Osredotočili smo se na modeliranje robnega pogoja temperature na hladni steni kondenzatorja. Dosedanji numerični modeli so temeljili na konstantnem robnem pogoju temperaturnega profila na hladni steni kondenzatorja. V tem magistrskem delu pa smo izpeljali enačbe za izračun temperaturnega profila na hladni steni kondenzatorja in jih preizkusili na poenostavljenem modelu. Numerično smo simulirali stacionarne razmere s predpisanim robnim pogojem temperature na realnem modelu. Nato smo simulirali proces depozicije ledu v trajanju ene ure s pomočjo uporabniško definiranih funkcij pri dveh obratovalnih režimih. Ugotovili smo, da je učinkovitost kondenzatorja nekoliko nižja v primerjavi z dosedanjimi rezultati drugih raziskovalcev, dobljenih z upoštevanjem konstantnega robnega pogoja temperaturnega profila na hladni steni kondenzatorja. Razlika rezultatov med dvema različnima pristopoma pa ni izrazita. Naši rezultati so tudi skladni z ugotovitvami drugih avtorjev, ki so prav tako opazili, da je temperatura najvišja na mestu, kjer se začne hladilna tuljava, prav tako pa sta tam najintenzivnejša ponor vodne pare in depozicija ledu.
Ključne besede: prenosni pojavi, numerične simulacije, liofilizacija, kondenzator vodne pare, ANSYS Fluent, uporabniško definirane funkcije.
Objavljeno v DKUM: 05.02.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 30
.pdf Celotno besedilo (7,82 MB)

6.
Study of ▫$Ni/Y_2O_3/polylactic$▫ acid composite
Tilen Švarc, Matej Zadravec, Žiga Jelen, Peter Majerič, Blaž Kamenik, Rebeka Rudolf, 2023, izvirni znanstveni članek

Opis: This study demonstrates the successful synthesis of Ni/Y2O3 nanocomposite particles through the application of ultrasound-assisted precipitation using the ultrasonic spray pyrolysis technique. They were collected in a water suspension with polyvinylpyrrolidone (PVP) as the stabiliser. The presence of the Y2O3 core and Ni shell was confirmed with transmission electron microscopy (TEM) and with electron diffraction. The TEM observations revealed the formation of round particles with an average diameter of 466 nm, while the lattice parameter on the Ni particle’s surface was measured to be 0.343 nm. The Ni/Y2O3 nanocomposite particle suspensions were lyophilized, to obtain a dried material that was suitable for embedding into a polylactic acid (PLA) matrix. The resulting PLA/Ni/Y2O3 composite material was extruded, and the injection was moulded successfully. Flexural testing of PLA/Ni/Y2O3 showed a slight average decrease (8.55%) in flexural strength and a small decrease from 3.7 to 3.3% strain at the break, when compared to the base PLA. These findings demonstrate the potential for utilising Ni/Y2O3 nanocomposite particles in injection moulding applications and warrant further exploration of their properties and new applications in various fields.
Ključne besede: ultrasound spray pyrolysis, Ni/Y2O3, lyophilization, PLA, extrusion, injection moulding
Objavljeno v DKUM: 05.04.2024; Ogledov: 199; Prenosov: 22
.pdf Celotno besedilo (3,29 MB)
Gradivo ima več datotek! Več...

7.
Analiza uporabe nanotekočin v toplotnih prenosnikih : magistrsko delo
Andrej Špiler, 2024, magistrsko delo

Opis: V magistrskem delu je obravnavana simulacija toplotnega prenosnika v krožni zanki, v katerem je nanotekočina. Nanotekočina je stabilna suspenzija majhnih delcev v nosilni tekočini. V magistrskem delu je nosilni medij voda, v kateri so nanodelci Al2O3. Simulacija se je izvedla v programskem paketu Ansys Fluent. Geometrija toplotnega prenosnika je bila narejena po toplotnem prenosniku, uporabljenem pri eksperimentu, ki sta ga izvedla Cobanoglu in Haktan Karadeniz v delu ''Effect of nanofluic thermophysical propertis on the performance prediciton of single-phase natural ciculation loops'' [1]. Za opis snovnih lastnosti nanotekočin, ki so temperaturno in koncentracijsko odvisne, se je uporabil UDF (User Defined Function). Gibanje in obnašanje nanodelcev v tekočini se je v programski paket Ansys Fluent vstavilo kot UDS (User defined Scalar). Rezultati cevi premera 4,75 mm so se primerjali z rezultati iz eksperimenta [1] pri toplotnih močeh 10, 30 in 50 W. Naknadno so se naredile simulacije za premere 3, 4, 5 in 6 mm ter pregledal se je izkoristek glede na večanje koncentracije nanodelcev. Rezultati so pokazali, da se z višanjem koncentracije nanodelcev veča izkoristek toplotnega prenosnika in manjša hitrost tekočine.
Ključne besede: prenos toplote, toplotni prenosniki, nanodelci, nanotekočine, Ansys Fluent, UDF, UDS
Objavljeno v DKUM: 03.04.2024; Ogledov: 253; Prenosov: 48
.pdf Celotno besedilo (9,81 MB)

8.
Geometrijsko in fizikalno sklopljen numerični model sublimacijskega sušenja v liofilizatorju : doktorska disertacija
Blaž Kamenik, 2023, doktorska disertacija

Opis: V doktorski disertaciji so predstavljeni rezultati raziskav na temo eksperimentalnega dela določanja kinetike sušenja med procesom liofilizacije in ovrednotenja procesne zmogljivosti naprave, ter razviti numerični modeli za celovito modeliranje procesa in rezultati le teh. V sklopu eksperimentalnega dela se je ovrednotila kinetika sušenja destilirane vode (sublimacija ledu), ter eksperimentalna določitev kinetike depozicije ledu, kjer se je za tok vodne pare, ki je v režimu dušenega toka, izmerilo masne tokove sublimata in tlake znotraj sušilne komore in kondenzatorja.\\ Rezultati eksperimentov so nato služili za validacijo razvitih numeričnih modelov. Simulacije, ki vključujejo RDT preračune so bile pripravljene v računalniškem programu ANSYS Fluent ali v programskem jeziku Fortran. Razvilo se je več modelov različnih kompleksnosti, prvi model je model za ovrednotenje vpliva geometrije gumastega zamaška in vrata viale na tlačni padec in vpliv na proces, kjer se je tok sublimata modeliral v RDT programu, medtem ko se je kinetika sušenja računala s pomočjo 0D modela (sklopljen 0D-RDT model). Na podlagi rezultatov, se je določilo empirično korelacijo za opis le tega pojava. Naslednji model je večnivojsko sklopljen model z uporabo TCP strežnika, ki povezuje 1D program za simuliranje kinetike sušenja znotraj viale (napisan v programskem jeziku Fortran) s komercialno kodo ANSYS Fluent, ki je uporabljen za izračun tokovnih polj skozi sistem. Kinetika sušenja produkta v vsaki viali je simulirana z 1D modelom, v katerem se tlačni padec vodne pare, med tokom skozi zgornji prostor viale, obravnava z empirično korelacijo. Masni tokovi sublimata in temperatura plina se posredujejo RDT modelu, ki jih uporabi kot robne pogoje na lokalnih vtokih. Po izračunu novega tokovnega polja, RDT model vrne nove tlake nad vsako vialo. Na ta način dobimo vpogled v hidrodinamske razmere znotraj liofilizatorja in kinetiko sušenja vseh vial. Naslednji del je modeliranje depozicije ledu, kjer se je modeliral tok sublimata skozi celoten sistem, depozicija na hladnih stenah kondenzatorja pa se modelira z dodatnimi členi za ponor mase, gibalne količine in energije. V tem primeru se torej meja modeliranja prestavi v kondenzator, kar nam omogoči vpogled v dogajanje znotraj kondenzatorja in vzorec depozicije ledu, ki se odvija v kondenzatorju.
Ključne besede: RDT, liofilizacija, večnivojski model, prenos toplote in snovi, depozicija
Objavljeno v DKUM: 27.10.2023; Ogledov: 508; Prenosov: 149
.pdf Celotno besedilo (35,49 MB)

9.
Akumulacija strižnih napetosti med transportom cepiva : magistrsko delo
Jan Bertalanič, 2022, magistrsko delo

Opis: V magistrski nalogi je bilo izvedeno modeliranje večfaznega toka na podlagi volumskih sil, ki delujejo na tekočine med gibanjem. V obeh simulacijah je bil cilj ugotoviti količino akumuliranih strižnih napetosti v tekočini. V prvi simulaciji smo ugotavljali količino akumuliranih strižnih napetosti v kapljevini, ko se ta giblje v viali na laboratorijskem instrumentu, natančneje orbitalnem mešalniku (angl. orbital shaker). V drugi simulaciji je bil cilj enak, vendar je bila viala in s tem tudi tekočini, ki se nahajata v njem, izpostavljena določenemu režimu gibanja. Gibanje je bilo skladno s spektrom gibanja vozila, ki je predpisan v transportnem standardu ISTA 3A. Simulacije smo izvedli s pomočjo programa ANSYS FLUENT. Za pridobitev ustreznih vhodnih podatkov glede gibanja v primeru zasledovanja gibanja med transportom je bilo potrebno izvesti pretvorbo protokola gibanja iz PSD (Power Spectral Density) v pospešek tekočine, ki smo jo izvedli s pomočjo programske in numerične platforme MATLAB.
Ključne besede: biološka zdravila, razpad beljakovin, strižne napetosti, akumulacija strižnih napetosti, transport
Objavljeno v DKUM: 09.09.2022; Ogledov: 768; Prenosov: 65
.pdf Celotno besedilo (3,22 MB)

10.
Simulation of flow conditions in nuclear power plant reactor pressure vessel lower plenum experimental facility : master's thesis
Blaž Kamenik, 2019, magistrsko delo

Opis: The flow conditions during the experiment LIVE2D on reactor core melt behaviour in the lower plenum of a reactor pressure vessel, performed at the Karlsruhe Institute of Technology (Germany), were simulated with a Computational Fluid Dynamics computer code. In this hypothetical severe accident scenario in a pressurized water reactor nuclear power plant, the melt is divided into an oxidic layer and a metallic layer on top of it, and the oxidic layer is volumetrically heated due to decay heat. In the experiment, oil and salt were used as simulant materials for metallic and oxidic melt, respectively. The main goal of performed simulations was to investigate the so-called “focusing effect”, where a thin layer of the reactor vessel steel wall is exposed to high heat flux. Due to the length of experiment, which exceeds 100 hours, only intervals of the melt behaviour were simulated. Four cases were simulated. The first case investigated different boundary conditions for the oil layer behaviour for layer thickness 35 mm. The second case investigated the same conditions with added modelling of the reactor vessel steel wall and salt crust from the lower layer. The third case used similar modelling as the second case to investigate the oil layer behaviour for layer thickness 75 mm. The fourth case investigated both salt and oil layers for oil layer thickness 75 mm. Different analytical and numerical calculations were performed to determine heat losses from simulant liquids to the surroundings, which played an important part in the experiment.
Ključne besede: nuclear power plant, severe accident, reactor core melt, lower plenum, heat flux focusing effect
Objavljeno v DKUM: 17.09.2019; Ogledov: 1417; Prenosov: 211
.pdf Celotno besedilo (6,83 MB)

Iskanje izvedeno v 0.18 sek.
Na vrh
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici