ZOUHAR, J. Integrální vzorkovač sedimentů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2009.
Diplomant se ve své práci zabývá návrhem zařízení pro zachycování sedimentů unášených říčním tokem. Jedná se o zadání, které vzniklo na základě požadavku České geologické služby, která má za úkol sledování přenosu sedimentů a na ně vázaných toxických látek povrchovými vodami. Jádrem práce je návrh experimentálního okruhu, který umožňuje kvalitativní a do určité míry i kvantitativní posouzení sedimentace uvnitř integrálního vzorkovače sedimentů (IVS). Diplomant navrhl, propočítal a rozkreslil 3 základní varianty. První dvě se snaží co nejvěrněji simulovat reálnou situaci, kdy je IVS obtékán vodou v řece. Ukazuje se, že jsou ovšem obtížné proveditelné v laboratorních podmínkách, protože vyžadují zajištění velmi velkých průtoků. Třetí návrh vychází z přívodu vody přímo do jednotlivých otvorů IVS, čímž nároky na dodávaný průtok podstatně klesají. Tato poslední varianta je rozpracována do detailní výkresové dokumentace, dle které je potom celé experimentální zařízení vyrobeno. V diplomové práci jsou rovněž prezentovány první pokusy s vizualizací proudění uvnitř IVS a sedimentací reálných částic. Výsledky jsou porovnány s výpočtovou simulací jedno- a dvoufázového proudění. Diplomant od počátku přistupoval k práci velmi iniciativně, musel se seznámit s problematikou hydrologie a vícefázového proudění. Zúčastnil se měření v terénu na říčních tocích, sám si zajišťoval v kooperaci výrobu experimentálního okruhu. Je zřejmé, že diplomant prokázal vysoký stupeň samostatnosti při řešení i velkou míru schopnosti spolupráce. Připomínky: - k návrhu první alternativy okruhu (tj. okruh se spádovaným dnem) nelze přistupovat jen aplikací Bernoulliho rovnice. Jedná se o nerovnoměrné proudění s volnou hladinou, což vede na diferenciální rovnici popisující tvar hladiny. - co by mělo být hlavním kritériem při návrhu optimalizovaného IVS ? Ačkoli diplomant neuskutečnil poslední bod zadání, tj. odzkoušení optimalizovaného IVS na vybrané řece, považuji úkol za splněný, protože hlavním cílem byla příprava experimentálního zařízení, které umožní kalibraci výpočtových modelů i ověření alternativních konstrukcí IVS. Diplomovou práci doporučuji k obhajobě.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | B | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | B | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosažené vysledky 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 | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
V úvodní části diplomové práce autor podrobně popsal význam, způsob sběru a analýzy sedimentů ve vodních tocích. Dále popsal funkci a konstrukční řešení různých zařízení používaných pro sběr vzorků sedimentů ve vodních tocích včetně integrálního vzorkovače sedimentů (IVS), kterým se ve své práci zabýval. Dále navrhl několik různých typů experimentálního okruhu pro měření vícefázového proudění v IVS. Zhodnotil jejich výhody a nevýhody s ohledem na pořizovací cenu a funkčnost. Vybral nejvýhodnější variantu. Sestrojil experimentální zařízení a provedl na něm měření. Při sestrojování experimentálního zařízení musel řešit problém rovnoměrného přítoku kapaliny do tří vstupních otvorů IVS. Při řešení tohoto problému využil modelování proudění v rozdělovači pomocí softwaru Fluent. Řešení následně ověřil experimentálně. Dále podrobně popsal postup a princip metod pro modelování dvoufázového proudění. Provedl kvalitativní srovnání výpočtů a experimentů a posoudil vhodnost numerických modelů proudění. Navrhl postupy dalšího výzkumu a možnosti zlepšení funkce zkoumaného zařízení. Autor se zabýval velice zajímavým problémem, který se týkal reálného zařízení používaného na sběr sedimentačních vzorků. Musel se zabývat řešením komplikovaného vícefázového proudění a to, jak po stránce experimentální, tak po stránce numerického modelování proudění v uvedeném zařízení. Přes některé nedostatky v teorii proudění v kanálech s volnou hladinou se autor svého úkolu shostil velice dobře. Podařilo se mu sestavit experimentální zařízení pro ověření proudění v IVS. Na základě srovnání výsledků experimentu a numerického modelování prokázal nevhodnost použití některých numerických modelů pro modelování proudění uvnitř zkoumaného zařízení. Autor prokázal, že dané problematice dobře rozumí a je schopen samostatně řešit zadané úkoly týkající se vícefázového proudění kapalin. Doporučuji tedy uvedenou práci k obhajobě. Připomínky: Abstrakt - Předposlední věta je tam pravděpodobně navíc. Str. 9. První věta na této straně je poněkud nesrozumitelná. Str. 11. Uvedená hodnota kritického Reynoldsova čísla platí pro proudění v kruhovém potrubí, nikoli pro proudění v říčních korytech. Str. 26, 28 - Výpočty proudění v korytech je celkově chybné. Je třeba si uvědomit, že se nejedná o rovnoměrné proudění.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | B | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | B | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. vysledky 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 20996