KÁRNÍK, J. Proudění kapaliny mezi dvěma paralelními deskami, srovnání měření a analytického řešení. [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2013.
Diplomant pracoval na velmi zajímavém tématu. Cílem jeho práce bylo zprovoznit zařízení UVP Duo na měření rychlostních profilů v proudící kapalině. Funkčnost zařízení a jeho možnosti ověřil na měření rychlostních profilů kapaliny proudící v kanále s volnou hladinou a v potrubí čtvercového průřezu. Z důvodů, které jsou uvedeny v bakalářské práci bylo upuštěno od měření rychlostního profilu mezi dvěma paralelními deskami. Tato změna přinesla jisté komplikace při srovnání naměřených rychlostních profilů s analytickými rychlostními profily. Diplomant pracoval při řešení zadaného úkolu iniciativně, svědomitě a samostatně. Vzledem k tomu, že se jednalo o první případ využití tohoto zařízení na našem pracovišti, musel pečlivě prostudovat manuály a mnoho další literatury. Dílčí problémy, ktere se při zprovoznění zařízení UVP Duo vznikly, iniciativně řešil formou konzultací s jinými pracovišti, které měly s měřením pomocí ultrazvuku dlouhodobější zkušenosti. Výsledky měření podrobně popsal ve své práci. Vzhledem k tomu, že diplomant splnil zadání v celém rozsahu a prokázal, že je schopen úspěšně řešit zadané úkoly, doporučuji jeho práci k obhajobě. Po jejím uspěšném obhájení souhlasím s tím, aby mu byl udělen titu inženýr.
| 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 vysledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | B | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
Předložená diplomová práce navazuje svým zadáním na autorovu bakalářskou práci na téma Měření rychlostních profilů v kapalinách pomocí UVP. Jedná se tedy o téma, kterému se autor soustavně věnuje po dobu min. 3 let. Předpokladem pro získání relevantních měření byla poměrně spletitá cesta od oživení měřící ústředny UVP DUO, seznámení se s programovým prostředím skrze obecný uživatelský manuál, přes návrh samotné metodiky měření, design zkušebních okruhů až po realizaci měření spojených s verifikací získaných dat. Autor práci vhodně rozdělil do celkem tří tematických celků, které popisují jednotlivé fáze experimentu. V první kapitole se věnuje výkladu názvosloví a pojmů dané problematiky, dále popisuje princip činnosti zařízení, na kterém je metoda měření rychlostních profilů založena, vše je názorně ilustrováno vhodně zvolenými obrázky a doprovázeno okomentovanými matematickými formulemi. Kapitola poskytuje celkový náhled na problematiku měření prostřednictvím ultrazvuku jako jednu z metod pro získání obrazu proudění kapalin. Druhá část práce je věnována samotné přípravě experimentu zaměřeného na měření rychlostního profilu na svislici v prizmatickém korytě. Opět je zde bohatě uveden výčet všech prerekvizit potřebných pro zahájení měření. Vyzdvihl bych zde hodnotnou část popisující metody kalibrace ultrazvukových převodníků, jako jednoho z klíčových parametrů ovlivňující výsledné hodnoty rychlosti. V odstavci 2.4 autor popisuje celkový průběh měření, včetně detailního nastavení softwaru s doprovodným komentářem jednotlivých parametrů. V této souvislosti nepůsobí transparentně tvrzení na str. 39, kde se doslova uvádí, že další hodnoty byly měněny dle potřeb měření. Autor pouze uvádí, že šlo o změnu velikosti rychlostního rozsahu a velikosti měřeného úseku. Chybí konkrétní dosazované hodnoty a především komentář, jaké důvody vedly ke změnám těchto parametrům pro jednotlivé pozice sond. Při bližším studiu uvedené konfigurace čtenář dojde k závěru, že se jednalo o extrémní případ útlumu ultrazvukového signálu vzhledem k očekávaným maximálním rychlostem a velikosti měřeného úseku. Jako vhodný doplněk této kapitoly by byla exaktní ukázka získané odezvy systému v závislosti na změně citovaných parametrů. V rámci diskuse výsledků uvedených v odstavci 2.5 je naznačeno kritérium výběru platných hodnot rychlostí získaných v diskrétních bodech nešťastně označovaných v této části jako rychlostní profily. Taktéž zde není zcela patrná vazba mezi parametrem Validity v liště Status bar a Gaussovým rozložením naměřených lokálních rychlostí. Vykreslený výsledný rychlostní profil, získaný per partes je promítnutý na fiktivní svislici kolmou k hladině a složen z celkem čtyřech individuálních nastavení sondy. Autor uvádí na začátku předchozí kapitoly užitečný překryv jednotlivých měření, avšak v závěru další kapitoly komentuje nutnost omezit dílčí rychlostní profily při jejich vykreslování do společného grafu. Zbývající část diskuse výsledků je zaměřena na srovnání získaného rychlostního profilu s teoretickým rychlostním profilem a je zde uveden taktéž výpočet průtoku na základě rozložení rychlosti versus výsledky měření indukčním průtokoměrem. V třetí kapitole se autor věnuje původnímu cíli práce, kterým je měření rychlostního profilu mezi dvojící rovnoběžných desek. Tuto úlohu mírně modifikuje na stanovení rychlostního pole v kanále čtvercového průřezu bez volné hladiny. Na základě poznatků z předchozích měření je navržena modulární konfigurace zkušebního zařízení umožňující bližší studium vlivu parametrů, jakými jsou především úhel odklonu a poloha sondy vzhledem k ose proudu. K dosažení výše uvedených důvodů byla autorem využita gravitační trať se stabilizovaným průtokem s potlačenými zdroji pulsací, které by potenciálně ovlivňovali kvalitu měření. V práci následuje detailní popis jednotlivých funkčních celků experimentálního zařízení, doprovázený bohatou obrazovou dokumentací. Původním záměrem bylo zjistit tvary rychlostního pole pro laminární, přechodovou a turbulentní oblast. Skrze praktické problémy uvedené v kapitole 3.2 bylo od toho upuštěno a měření se soustředilo pouze na vysoké hodnoty Reynoldsova čísla. Pro vybrané hodnoty průtoků byly získány průběhy rychlostního profilu v závislosti na úhlu odklonu od normály. Tyto výsledky jsou pak v následující kapitole porovnány s teoretickými výsledky analytického původu pomocí mocninných funkcí. V závěru autor obsáhle hodnotí dosažené výsledky měření s rozšířeným vlastním komentářem zjištěných rozdílů analytických metod a použitých verifikačních metod. Součástí závěru je i konkrétní praktické upozornění na chybu softwaru, na které není jinde poukázáno. Rovněž práce vhodným způsob doplňuje uživatelský manuál v oblasti zapojení měřících sond a komunikace s PC. S některými dílčími závěry týkající se původu zvýšeného výskytu vzduchových bublin a navrhovaným řešením nelze jednoznačně souhlasit a byly by vhodným tématem pro všeobecnou diskusi v rámci obhajoby. Autor rozsahem a způsobem vypracování práce prokázal, že je schopen se v dané problematice samostatně orientovat, získané teoretické základy využít při realizaci experimentu a dosažené výsledky zpracovat a vhodně okomentovat. Uvedené připomínky nikterak nesnižují celkovou vysokou informační hodnotu diplomové práce a po jejím úspěšném obhájení doporučuji udělit titul strojního inženýra.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | B | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | C | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry | C | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | B | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 61800