doc. Ing. Jiří Hájek, Ph.D.

E-mail:   hajek@fme.vutbr.cz 
Osobní stránka:   http://www.fme.vutbr.cz/prdetail.html?pid=19757
Pracoviště:   Ústav procesního inženýrství
Odbor procesního inženýrství
Zařazení:   Docent
Místnost:   D5/442
Telefon:   +420 54114 4942, 608431413
Pracoviště:   Divize energetiky, procesů a ekologie
Zařazení:   Technický pracovník
Místnost:   D5/442
Telefon:   +420 54114 4942, 608431413

19757

Vzdělání a akademická kvalifikace

  • 1998, Ing., Fakulta strojní VUT v Brně, obor Matematické inženýrství, diplomová práce „Simulace interakcí mezi částicemi a krystaly pevných látek“
  • 2005, Ph.D., Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně, obor Konstrukční a procesní inženýrství, disertační práce „Computations and optimisation of selected processes and equipment with presence of combustion“
  • 2008, doc., Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně, obor Konstrukční a procesní inženýrství, habilitační práce „Aplikace výpočtové dynamiky tekutin v oblasti procesního průmyslu“

Pedagogická činnost

  • Garant a vedoucí bakalářských prací 
  • 2001-dosud: Vedoucí 17 úspěšně obhájených diplomových prací
  • 2004-dosud: Vedoucí a vedoucí-specialista 5 úspěšně obhájených disertačních prací
  • Vedoucí 3 prezenčně studujících doktorandů
  • Výuka

Vědeckovýzkumná činnost

  • Výpočtová dynamika tekutin, zejména simulace proudění tekutin s reakcemi (spalování - plynové a kapalinové hořáky)
  • Modelování roštového spalování pevných paliv
  • Technologie čištění spalin a odpadních plynů (filtrace, mokré praní, SNCR, atd.

Nezávislé publikační profily:

Akademické stáže v zahraničí

  • 1998-2000, Instituto Superior Tecnico, Lisabon, postgraduální studium s názvem “Mathematical modelling applied to optimal operation of combustion chambers”
  • 2007, týdenní pobyt na univerzitě Kungliga Tekniska Högskolan (Královská vysoká technická škola), Stockholm,  program ERASMUS

Mimouniverzitní aktivity

  • Recenzent časopisů Applied Thermal Engineering, Clean Technologies and Environmental Policy, Chemical Engineering Science, Chemical Engineering & Processing, Energy & Fuels, Fuel, Chemical Engineering Transactions, Journal of Cleaner Production, Advances in Applied Mathematics and Mechanics 
  • Člen České společnosti chemického inženýrství
  • 2008-2011 člen hodnotícího panelu GAČR

Spolupráce s průmyslem

Vybrané reference a nabídka služeb z oblasti modelování proudění tekutin (CFD) jsou uvedeny na stránkách ÚPI zde. CFD modelování bývá také součástí komerčních projektů, na nichž se podílí více pracovních skupin, více zde.

Ocenění vědeckou komunitou

2015 - cena "Outstanding Paper Award" časopisu Clean Technologies and Environmental Policy (Springer) za článek "Analysis of effervescent spray quality for oil-fired furnace application"

Projekty

  • 2014-2018, LO1202, NETME+ (NETME Centre PLUS)
  • 2014-2018, TE02000236, Waste-to-Energy (WtE) Competence Centre
  • 2012-2015, CZ.1.07/2.3.00/30.0039, Excelentní mladí vědci na VUT v Brně
  • 2009-2013, ED0002/01/01 – NETME Centre (New technologies for mechanical engineering)
  • 2008-2011, 2B08048, Odpady jako suroviny a zdroje energie
  • 2006-2008, MPO ČR FI-IM3/166Prototyp jednotky o výkonu 1 až 3 MW pro energetické využití různých druhů biomasy a fytomasy
  • 2005-2007, GA 101/05/2469, Výzkum a vývoj hořáků s potlačenou tvorbou emisí oxidů dusíku
  • 2005-2011, MSM 0021630502, Ekologicky a energeticky řízené soustavy zpracování odpadů a biomasy

Citace publikací podle SCOPUS (bez autocitací)

111

Citace publikací podle ISI Web of Knowledge (bez autocitací)

104

Aktuálně garantované předměty:

Vybrané publikace:

  • HÁJEK, J.; JUŘENA, T.:
    New Numerical Treatment of Source Term in Convective Transfer of Heat between Fluid and Porous Solid Matrix,
    INTERNATIONAL JOURNAL OF NUMERICAL METHODS FOR HEAT & FLUID FLOW, Vol.26, (2016), No.2, pp.409-426, ISSN 0961-5539, Emerald Group Publishing
    článek v časopise
  • JEGLA, Z.; VONDÁL, J.; HÁJEK, J.:
    Standards for fired heater design: An assessment based on computational modelling,
    Applied Thermal Engineering, Vol.89, (2015), No.1, pp.1068-1078, ISSN 1359-4311, Elsevier
    článek v časopise
  • DOHNAL, M.; HÁJEK, J.; VONDÁL, J.:
    Unsteadiness and Spatio-Temporal Statistics in Intermediate Effervescent Spray Region,
    CHEMICAL ENGINEERING TRANSACTIONS - VOL.45, pp.1027-1032, ISBN 978-88-95608-36-5, (2015), Aidic Servizi Srl
    článek ve sborníku
    akce: 18th International Conference on Process Integration, Modelling and Optimisation for Energy Saving and Pollution Reduction (PRES’15), Kuching, 23.08.2015-27.08.2015
  • HÁJEK, J.; JUŘENA, T.; BAIER, B.; BAGHERZADEH, A.; SCHNICK, T.; SMEJKAL, Q.:
    CFD Process Modeling of Industrial Calcination of Diatomite,
    CHEMIE INGENIEUR TECHNIK, Vol.87, (2015), No.7, pp.991-997, ISSN 0009-286X, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
    článek v časopise
  • HÁJEK, J.; DOHNAL, M.; VONDÁL, J.; BROUKAL, J.:
    Analysis of effervescent spray quality for oil-fired furnace application,
    Clean Technologies and Environmental Policy, Vol.17, (2015), No.5, pp.1195-1205, ISSN 1618-954X, Springer-Verlag
    článek v časopise
  • JUŘENA, T.; HÁJEK, J.:
    Effects of convergence criteria on mass and energy balance of packed-bed combustion model,
    Third International Conference on Computational Methods for Thermal Problems, pp.245-248, ISBN 978-88-7431-727-1, (2014), Giannini Editore
    článek ve sborníku
    akce: Third International Conference on Computational Methods for Thermal Problems, Lake Bled, 02.06.2014-04.06.2014
  • BROUKAL, J.; HÁJEK, J.; SOJKA, P.:
    Experimental Investigations of Effervescent Atomization Using Non-intrusive Techniques,
    Chemical Engineering Transactions, Vol.35, (2013), No.1, pp.1135-1140, ISSN 1974-9791, AIDIC Servizi S.r.l.
    článek v časopise
  • BROUKAL, J.; HÁJEK, J.:
    Validation of an effervescent spray model with secondary atomization and its application to modelling of a large-scale furnace,
    Applied Thermal Engineering, Vol.31, (2011), No.13, pp.2153-2164, ISSN 1359-4311
    článek v časopise

Seznam publikací na portálu VUT

Anotace nejvýznamnějších prací:

  • HÁJEK, J.; JUŘENA, T.:
    New Numerical Treatment of Source Term in Convective Transfer of Heat between Fluid and Porous Solid Matrix,
    INTERNATIONAL JOURNAL OF NUMERICAL METHODS FOR HEAT & FLUID FLOW, Vol.26, (2016), No.2, pp.409-426, ISSN 0961-5539, Emerald Group Publishing
    článek v časopise

    Tato práce uvádí novou formulaci zdrojového členu konvekčního přenosu tepla pro případ průtoku porézním médiem. O nové aproximaci bylo prokázáno, že poskytuje vynikající výkon ve srovnání se standardní explicitní a implicitní formulací. Nová formulace byla získána analytickým řešením idealizovaného duálního problému. Výpočty byly prováděny specializovaným nástrojem pro spalování v pevném loži s názvem GRATECAL, vyvinutéým autory. Avšak navrhovaný způsob může být aplikován i na jiné problémy proudění porézním médiem. Nová formulace zdrojového člene je bezpodmínečně stabilní a respektuje exponenciální pokles teplotního rozdílu mezi tekutinou a pevným porézním médiem. Výsledky této práce jsou použitelné v simulaci konvektivního přenosu tepla mezi tekutinou a porézním médiem. Aplikace zahrnují např. spalování tuhých paliv na roštu, katalytické reaktory a vápenky. Představené řešení je dle dostupných informací originální. Bude užitečné pro všechny, kdo se zabývají numerickými simulacemi proudění tekutin v porézních médiích s konvektivním přenosem tepla.
  • JEGLA, Z.; VONDÁL, J.; HÁJEK, J.:
    Standards for fired heater design: An assessment based on computational modelling,
    Applied Thermal Engineering, Vol.89, (2015), No.1, pp.1068-1078, ISSN 1359-4311, Elsevier
    článek v časopise

    Článek uvádí data získaná CFD modelováním rozložení plošných tepelných zatížení po délkách a obvodech trubek v radiační komoře vertikální válcové procesní pece. Tyto výsledky jsou pak porovnány s parametry užívanými v americkém API standardu 560. Dále jsou diskutovány 2D parametrické analýzy vlivu běžně se vyskytujících typů deformací trubek na rovnoměrnost tepelného zatížení.
  • HÁJEK, J.; JUŘENA, T.; BAIER, B.; BAGHERZADEH, A.; SCHNICK, T.; SMEJKAL, Q.:
    CFD Process Modeling of Industrial Calcination of Diatomite,
    CHEMIE INGENIEUR TECHNIK, Vol.87, (2015), No.7, pp.991-997, ISSN 0009-286X, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
    článek v časopise

    V článku jsou prezentovány výsledky CFD simulace proudění v experimentální kalcinační jednotce. Ke stanovení okrajových podmínek časově ustálené i neustálené úlohy byla použita data experimentálního měření. Srovnání experimentálních dat s výsledky simulací poukazuje na složitost kalcinačního procesu. Výsledky mohou být využity pro další optimalizaci procesu.
  • HÁJEK, J.; DOHNAL, M.; VONDÁL, J.; BROUKAL, J.:
    Analysis of effervescent spray quality for oil-fired furnace application,
    Clean Technologies and Environmental Policy, Vol.17, (2015), No.5, pp.1195-1205, ISSN 1618-954X, Springer-Verlag
    článek v časopise

    Kvalita atomizace kapalného paliva je klíčovým faktorem při vzniku plynných a tuhých znečišťujících látek. Tento článek zkoumá kvalitu šumivého spreje, který se etabloval jako slibná alternativa k běžným mechanismům tvorby spreje. Uváděné výsledky byly získány za použití duálního fázového Dopplerovského analyzátoru. Údaje o kapkách byly shromážděny v různých místech axiálně i radiálně, v přechodné oblasti spreje. Výsledky zobrazují prostorový vývoj Sauterova středního průměru (SMD) v šumivých sprejích při různých provozních podmínkách, ale také ukazují, že SMD může být nedostatečný pro charakterizaci spreje, a to zejména v blízkosti husté oblasti spreje. Tento závěr je založen na pozorování velkého rozptylu velikosti kapek a rychlosti, a na jejich vzájemné korelaci. Z toho plyne, že pro účely modelování je vhodnější sdružené rozložení velikosti kapek a jejich rychlosti, aby plně charakterizovaly primární atomizaci v šumivých sprejích.
  • TUREK, V.; HÁJEK, J.; JEGLA, Z.; STEHLÍK, P.:
    Optimum design of fluid distribution systems in heat exchangers,
    Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, Vol.6, (2011), No.5, pp.750-759, ISSN 1932-2143, John Wiley & Sons
    článek v časopise

    Rovnoměrné rozdělení toku je procesními zařízeními často vyžadováno pro jejich správný a spolehlivý provoz. Vzhledem k faktu, že výsledné rozdělení je ovlivněno tvary distributoru a kolektoru, může být rovnoměrnost výrazně zvýšena pečlivým návrhem těchto součástí. V případě vysokoteplotních aplikací je navíc rovnoměrné rozdělení obvykle nutností. Cílem tohoto příspěvku je poskytnout vzorec pro koeficient nárůstu statického tlaku pro paralelní trubkové systémy obsahující U-trubkami propojené manifoldy s lineárně proměnnými obdélníkovými příčnými průřezy. Tento vzorec byl odvozen aproximací dat získaných vyhodnocením několika výchozích konfigurací pomocí aplikace ANSYS(R) FLUENT(R). V textu je uvedeno několik vzorových grafů rozdělení toku získaných pomocí výše zmíněného vzorce spolu s daty spočtenými pomocí aplikace ANSYS FLUENT. Zároveň je popsán praktický výpočetní nástroj pro tvarovou optimalizaci distributoru a kolektoru ve zkoumaném typu systémů.