doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D.
E-mail:   klimes@fme.vutbr.cz  Osobní stránka:   http://sites.google.com/a/vutbr.cz/klimes Pracoviště:   Energetický ústav odbor termomechaniky a techniky prostředí Zařazení:   Docent Místnost:   A2/406

Aktuálně garantované předměty:

• Aplikovaná termomechanika (9ATH)
• Seminář k bakalářské práci (6A)
• Seminář k bakalářské práci (6A-A)
• Termodynamika energetických zařízení a přenos tepla (LTP)

Vybrané publikace:

• ŠTĚTINA, J.; MAUDER, T.; KLIMEŠ, L.; CHARVÁT, P.:
  Melting front propagation in a paraffin-based phase change material-lab-scale experiment and simulations
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• KLIMEŠ, L.; CHARVÁT, P.; HEJČÍK, J.:
  Comparison of the energy conversion efficiency of a solar chimney and a solar PV-powered fan for ventilation applications, MDPI
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• STRITIH, U.; CHARVÁT, P.; KOŽELJ, R.; KLIMEŠ, L.; OSTERMAN, E.; OSTRÝ, M.; BUTALA, V.:
  PCM thermal energy storage in solar heating of ventilation air - Experimental and numerical investigations, Elsevier
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• KLIMEŠ, L.; POPELA, P.; MAUDER, T.; ŠTĚTINA, J.; CHARVÁT, P.:
  Two-stage stochastic programming approach to a PDE-constrained steel production problem with the moving interface, Institute of Information Theory and Automation of The Czech Academy of Sciences
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• PÍŠTĚK, V.; KLIMEŠ, L.; MAUDER, T.; KUČERA, P.:
  Optimal design of structure in rheological models: an automotive application to dampers with high viscosity silicone fluids, JVE International
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• KLIMEŠ, L.; MAUDER, T.; CHARVÁT, P.; ŠTĚTINA, J.:
  A Front Tracking Method Accelerated by Graphics Processing Units for Phase Change Modelling in Latent Heat Thermal Energy Storage: A Comparison with Interface Capturing Methods ,
  CHEMICAL ENGINEERING TRANSACTIONS , pp.1-6, ISBN 978-88-95608-51-8, (2017), Aidic Servizi Srl
  článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus
  akce: 20th Conference on Process Integration, Modelling and Optimisation for Energy Saving and Pollution Reduction (PRES17), Tianjin, 21.08.2017-24.08.2017
• MAUDER, T.; CHARVÁT, P.; ŠTĚTINA, J.; KLIMEŠ, L.:
  Assessment of Basic Approaches to Numerical Modeling of Phase Change Problems—Accuracy, Efficiency, and Parallel Decomposition, The Americal Society of Mechanical Engineers ASME
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• HEJČÍK, J.; CHARVÁT, P.; KLIMEŠ, L.; ASTROUSKI, I.:
  A PCM-water heat exchanger with polymeric hollow fibres for latent heat thermal energy storage: A parametric study of discharging stage
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• KLIMEŠ, L.; MAUDER, T.; CHARVÁT, P.; ŠTĚTINA, J.:
  An accuracy analysis of the front tracking method and interface capturing methods for the solution of heat transfer problems with phase changes,
  Journal of Physics: Conference Series, pp.1-8, (2016), IOP Publishing
  článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus
  akce: 7th European Thermal-Sciences Conference EUROTHERM 2016, Krakov, 19.06.2016-23.06.2016
• KLIMEŠ, L.; ŠTĚTINA, J.:
  A rapid GPU-based heat transfer and solidification model for dynamic computer simulations of continuous steel casting, Elsevier
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• KLIMEŠ, L.; ŠTĚTINA, J.:
  Unsteady model-based predictive control of continuous steel casting by means of very fast dynamic solidification model on GPU, Insitute of Metals and Technology
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• CHARVÁT, P.; KLIMEŠ, L.; ŠTĚTINA, J.; OSTRÝ, M.:
  Thermal storage as a way to attenuate fluid temperature fluctuations - sensible vs. latent heat storage materials, Insitute of Metals and Technology
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• CHARVÁT, P.; KLIMEŠ, L.; OSTRÝ, M.:
  Numerical and experimental investigation of a PCM-based thermal storage unit for solar air systems, Elsevier
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• KLIMEŠ, L.; ŠTĚTINA, J.; BUČEK, P.:
  Impact of casting speed on the temperature field of continuously cast steel billets,
  Materiali in tehnologije, Vol.47, (2013), No.4, pp.507-513, ISSN 1580-2949, Insitute of Metals and Technology
  článek v časopise - ostatní, Jost
• ŠTĚTINA, J.; MAUDER, T.; KLIMEŠ, L.; KAVIČKA, F.:
  MINIMIZATION OF SURFACE DEFECTS BY INCREASING THE SURFACE TEMPERATURE DURING THE STRAIGHTENING OF A CONTINUOUSLY CAST SLAB,
  Materiali in tehnologije, Vol.47, (2013), No.3, pp.311-316, ISSN 1580-2949, IMT Ljubljana
  článek v časopise - ostatní, Jost
• KLIMEŠ, L.; CHARVÁT, P.; ŠTĚTINA, J.:
  Mathematical Model of Multi-Layer Wall with Phase Change Material and its Use in Optimal Design,
  Advanced Materials Research, Vol.649, (2013), No.1, pp.295-298, ISSN 1022-6680, Trans Tech Publications
  článek v časopise - ostatní, Jost
• KLIMEŠ, L.; CHARVÁT, P.; OSTRÝ, M.:
  Challenges in Computer Modeling of Phase Change Materials, Inštitut za kovinske materiale in tehnologije Lubljana
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• ŠTĚTINA, J.; KLIMEŠ, L.; MAUDER, T.; KAVIČKA, F.:
  FINAL-STRUCTURE PREDICTION OF CONTINUOUSLY CAST BILLETS, IMT Ljubljana
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp

Seznam publikací na portálu VUT

Anotace nejvýznamnějších prací:

• KLIMEŠ, L.; CHARVÁT, P.; HEJČÍK, J.:
  Comparison of the energy conversion efficiency of a solar chimney and a solar PV-powered fan for ventilation applications, MDPI
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  A study into the performance of a solar chimney and a solar photovoltaic (PV)-powered fan for ventilation applications was carried out using numerical simulations. The performance of the solar chimney was compared with that of a direct current (DC) fan powered by a solar PV panel. The comparison was carried out using the same area of the irradiated surface—the area of the solar absorber plate in the case of the solar chimney and the area of the solar panel in the case of the photovoltaic-powered fan. The two studied cases were compared under various solar radiation intensities of incident solar radiation. The results indicate that the PV-powered fans significantly outperform solar chimneys in terms of converting solar energy into the kinetic energy of air motion. Moreover, ventilation with PV-powered fans offers more flexibility in the arrangement of the ventilation system and also better control of the air flow rates in the case of battery storage
• STRITIH, U.; CHARVÁT, P.; KOŽELJ, R.; KLIMEŠ, L.; OSTERMAN, E.; OSTRÝ, M.; BUTALA, V.:
  PCM thermal energy storage in solar heating of ventilation air - Experimental and numerical investigations, Elsevier
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  Heating of ventilation air accounts for a significant part of energy consumption in buildings. The paper presents the use of latent heat thermal energy storage (LHTES) heated with a hot air solar energy collector mounted on the facade of the office building at the Faculty of Mechanical Engineering in Ljubljana where experiments have been carried out. The numerical model of the LHTES unit was developed at the Brno University of Technology, implemented as a type in the TRNSYS simulation tool and validated with experimental results. With the use of the developed model the annual savings of the unit were calculated.
• HEJČÍK, J.; CHARVÁT, P.; KLIMEŠ, L.; ASTROUSKI, I.:
  A PCM-water heat exchanger with polymeric hollow fibres for latent heat thermal energy storage: A parametric study of discharging stage
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  The paper presents a theoretical parametric study into latent heat thermal energy storage (LHTES) employing polymeric hollow fibres embedded in a phase change material (PCM). The polymeric hollow fibres of five inner diameters between 0.5 mm and 1.5 mm are considered in the study. The effectiveness-NTU method is employed to calculate the thermal performance of a theoretical LHTES unit of the shell-and-tube design. The results indicate that the hollow fibres embedded in a PCM can mitigate the drawback of low thermal conductivity of phase change materials. For the same packing fraction, the total heat transfer rates between the heat transfer fluid and the PCM increase with the decreasing diameter of the hollow fibres. This increase in the heat transfer rate and thus the efficiency of the heat exchange to some extent compensate for the energy consumption of the pump that also increases with the decreasing fibre diameter.
• KLIMEŠ, L.; ŠTĚTINA, J.:
  A rapid GPU-based heat transfer and solidification model for dynamic computer simulations of continuous steel casting, Elsevier
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  Článek prezentuje GPU model pro dynamické simulace plynulého odlévání oceli. Model umožňuje velmi ryché výpočty, které jsou nezbytné pro použití modelu v online řízení a optimalizaci provozu licího stroje. Činnost modelu byla validována a verifikována s využitím analytického řešení a experimentálně získaných dat. Model využívá k výpočtu grafické jednotky NVIDIA a běhové prostředí CUDA. Relativní výpočtový čas modelu je dle použité výpočtové sítě mezi 0.0016 a 0.27, který odpovídá GPU-zrychlení 33 až 68 ve srovnání s běžně používanými komerčními modely.
• CHARVÁT, P.; KLIMEŠ, L.; OSTRÝ, M.:
  Numerical and experimental investigation of a PCM-based thermal storage unit for solar air systems, Elsevier
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  Obecný problém většiny solárních systémů je nutnost vytvoření zásoby tepla za účelem schopnosti vyrovnávat rozdíly mezi požadavky na odběr a dodávku tepla v určitém časovém horizontu. V příspěvku byla zkoumána možnost využití latentního tepla fázovém přeměny u materiálů s fázovými změnami (PCM). Byla provedena experimentální měření a numerické simulace. Pro studii byla použita heat storage jednotka obsahující 100 hliníkových panelů naplněných PCM na bázi parafínu. Experimenty byly provedeny v laboratoři a elektrický ohřívač byl použit jako zdroj tepla. Dále byl vyvinut numerický model zkoumané jednotky a implementován jako typ pro simulační software TRNSYS. Výsledky získané simulacemi a vyvinutým modelem vykazují dobrou shodu s experimentálním měřením. Numerický model byl následně použit pro parametrickou studii vlivu různých parametrů na provoz jednotky. Provedená studie prokázala potenciál využití thermal storage přístupu s využitím latentního tepla fázové přeměny a jeho aplikaci ve vzduchových systémech s úzkým teplotním intervalem provozu.