KOUTNÝ, V. Projekční řešení šnekové turbíny v lokalitě MVE Lobodice [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.
Diplomant navazuje předloženou diplomovou prací na téma, kterému se věnoval již v bakalářské práci, ve které zmapoval využití Bolelouckého náhonu od jeho vzniku po současnost. Využil k tomu historické prameny, kroniky i aktuální dokumenty popisující stav vodního díla. Vytvořil tak solidní základ pro úvahy, jakým směrem by se mohla vyvíjet budoucnost malé vodní elektrárny Lobodice ve vlastnictví obce. Kromě muzejní expozice historické kaplanovy turbíny, která již není schopna plnit svoji původní funkci, vznikl návrh nového soustrojí pro energetické využití potenciálu dané lokality. Ve své práci provedl projekční návrh, který rozpracoval v konstrukční návrh soustrojí, a provedl zjednodušené ekonomické posouzení návratnosti investice. V celém průběhu řešení si počínal diplomant samostatně, kladně hodnotím konzultace konstrukčního návrhu se zástupcem firmy, která šroubové turbíny aktivně vyráběla. Práce po svém obhájení bude praktickým podkladem pro rozhodování zastupitelstva obce, které její zpracování po celou dobu řešení podporovalo a stálo u jeho zrodu. Práci doporučuji k obhajobě.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Diplomová práce "Projekční řešení šnekové turbiny v lokalitě MVE Lobodice" volně navazuje na bakalářskou práci studenta s názvem "Historie využití vodní síly v lokalitě Lobodice u Kojetína".Jedná se o hydraulický návrh s pevnostními výpočty pro zmíněný druh vodního stroje. Po úvodu a popisu šnekové turbiny s uvedenými důležitými prvky (nosná roura, šnekovnice, ložiska, rám, žlab, generátor a převodovka) diplomant přistupuje k vlastnímu návrhu pro návrhový bod Q=3,4 m3/s a spád H = 1,1 m, a to pro dvě varianty - jeden stroj pro zpracování veškerého průtoku a nebo dva stroje, každý pro zpracování polovičního průtoku (Q = 1,7 m3/s) a téhož spádu H = 1,1 m. Kapitola 4.2. se věnuje výpočtu hydraulické části turbíny první varianty - jednoho stroje, který zpracovává průtok Q = 3,4 m3/s. Pomocí poloempirických vztahů je navržena šroubovice šneku se 3 lopatkami (vnější a vnitřní poloměr šneku, vůle mezi šnekem a žlabem,otáčky šneku, stanovení výšky vody v přívodním kanálu (h1) a šířka přívodního kanálu (b1), rychlost vody v přívodním kanálu a ve vstupním průřezu do turbiny, na výstupu ze stroje hloubka vývaru (h4, b4) , rychlost v odtokovém kanálu a činná délka turbiny. Tím je proveden hydraulický návrh. Další část práce je zaměřena na výpočty působících sil od hmotností šneku turbiny a vody ve šnekovnici jako podklad pro získání zátěže pro pevnostní výpočty stroje (nosných čepů turbiny, dimenzování nosného hřídele na kombinované namáhání v ohybu a krutu, zjištění průhybu šnekovnice dvěma způsoby - analyticky dle teorie napjatosti a programem Ansys-MKP, které dosahují velice podobných výsledků). Na zadané přenášené síly v uložení je provedena volba ložisek (horního axiálního a radiálního ložiska a dolního radiálního ložiska). Pro přenesení výkonu stroje na generátor je nalezena vhodná sériově vyráběná převodovka. Závěrem tohoto návrhu je technicko-ekonomické zhodnocení, předpokládaný zisk a z toho odhadnuta návratnost díla s použitím frekvenčního měniče nebo bez něj. Ekonomické rozbory jsou provedeny pro obě varianty řešení(jeden nebo dva stroje). Z rozboru vyplývá, že s ohledem na návratnost financí je lepším řešením použití jednoho stroje, pro který byl proveden hydraulický návrh. S ohledem na vhodnější zpracování hydraulické energie by byla lepší varianta 2, i když pořizovací náklady na turbiny vychází větší a tudíž je delší návratnost díla. Hydraulický návrh pro použití dvou menších šnekových turbin již proveden nebyl, ale postup by byl stejný jaký diplomant použil pro variantu č.1. Nepřesnosti v práci : 1. Kóta h2(výška vody v přívodním kanále pro optimální plnění šnekovnice ) je v obr.č. 18 značena hzn, nikoliv h2 2. Rovnice (4.50) pro určení ohybového momentu Mo není správně - vysvětlete. 3. Označení spojitého zatížení q - na str.44 je chyba v uvedené jednotce (Nm). 4. Při používání označení reakce radiální síly v uložení je jednou použito Frad/2, podruhé R1. Označení by mělo být jednotné. 5. V soupisu použité literatury by měl být odkaz na bakalářskou práci diplomanta, diplomová práce je jejím pokračováním. Otázky na diplomanta : 1. Obr.č. 31 str.58 - odkud byla zjištěna hydraulická účinnost šnekové turbiny v závislosti na průtoku ? 2. Projevila by se axiální síla zachycena v horním ložisku na průhybu šnekovnice stroje ? Diplomová práce splňuje zadání. Diplomovou práci doporučuji k obhajobě.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | B | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | B |
eVSKP id 149497