VOLF, J. Stanovení rychlostního pole v experimentálním výměníku tepla [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.
Student Jakub Volf se ve své výpočetní práci věnoval CFD analýze rychlostního pole v experimentálním výměníku tepla. K této analýze využívá konstrukčních vlastností experimentálního zařízení, kdy je možné pro stanovení rychlostního pole ve středové rovině zařízení použít 2D model a významně tak snížit výpočetní náročnost CFD simulace. Výsledky simulací autor porovnává se závěry testů zanášení v laboratorních i provozních podmínkách. Práce je rozdělena na rešeršní část (kapitoly 2, 3 a 4) a praktickou část (kapitoly 5 a 6). Rešeršní část je věnována výměníkům tepla s důrazem na zařízení pracující v zanášivém prostředí, obecně problematice zanášení a simulaci proudění pomocí metod CFD. V praktické části autor popisuje tvorbu výpočetního modelu, analýzu nezávislosti výsledků na velikosti výpočetní sítě a výsledky finálních simulací. Kromě popisu 2D modelů autor vhodně doplňuje i popis reálných experimentů včetně pozorovaného zanášení teplosměnných ploch za různých podmínek. V závěru pak kriticky hodnotí nejen obdržené výsledky, ale i vlastní způsob modelování toku vzdušiny v zařízení. V rámci řešení své bakalářské práce splnil autor veškeré požadavky zadání. Práce obsahuje pouze malé množství faktických nepřesností. Při stylistickém a grafickém zpracování své práce se autor dopustil chyb (formátování tabulek, plné křížové odkazy, zápis anglických pojmů), které poněkud snižují celkový dojem z bakalářské práce. Dosažené výsledky práce jsou však na velmi dobré úrovni a již přispěly k řešení výzkumně-vývojového projektu. Zároveň z nich lze vycházet při dalším praktickém využití i v rámci navazujícího výzkumu zanášení. Zpohledu vedoucí práce proto i přes zmíněné výtky hodnotím předloženou bakalářskou práci známkou A/výborně.
| 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 | B | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | C | ||
| Práce s literaturou včetně citací | B | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Predložená bakalárska práca sa venuje výpočtovému stanoveniu rýchlostného poľa v osovo symetrickom experimentálnom výmenníku tepla. Následne je analyzovaný vplyv rýchlostného poľa na zanášanie teplosmenných plôch. Autor využíva moderné CFD postupy na simuláciu prúdenia v stredovej rovine zariadenia, výsledky porovnáva s experimentálnymi meraniami a vyhodnocuje rizikové oblasti tvorby nánosov. Práca pozostáva z dvoch hlavných častí – rešeršnej a praktickej. V úvode rozsiahlej rešeršnej časti autor podrobne predstavuje tepelné výmenníky a opisuje experimentálny výmenník použitý pri praktickej časti. Nasleduje prehľad typov zanášania so zameraním na partikulárne zanášanie, pre ktoré bol experimentálny výmenník navrhnutý. Ďalej sú zaradené podkapitoly o prúdení tekutín, prenose hmoty a výpočte prenosu tepla pri zanášaní. Následne pokračujú podkapitoly o priemyselnom zanášaní, jeho dôsledkoch a metódach prevencie a čistenia. Rešeršná časť je ukončená úvodom do CFD modelovania. V praktickej časti autor popisuje tvorbu CFD modelov použitých v simuláciách. Podrobne popisuje tvorbu výpočtovej siete, hodnotí jej kvalitu a vyberá optimálnu konfiguráciu. Výpočty prúdenia sú nastavené na základe meraní z laboratórnych a priemyselných testov. Pri výpočtoch bolo dosiahnuté konvergentné riešenie. Rýchlostné polia prezentované v kapitolách 6.2 a 6.5 odpovedajú pozorovaniam pri testoch zanášania. Konštatujem, že študent splnil všetky ciele bakalárskej práce uvedené v zadaní v plnom rozsahu. Zvolený postup riešenia aj vykonanú analýzu považujem za správne. Práca však obsahuje niekoľko štylistických a logických nedostatkov, ktoré znižujú celkový dojem. K práci mám nasledujúce pripomienky: - Font použitý pri názvoch kapitol 1.1.1; 1.1.2; 1.1.3; 1.1.4 sa nezhoduje s fontom práce. - V kapitole 2.1 sú odrážky popisujúce typy výmenníkov tepla odsadené inak, ako v ostatných častiach práce. - Pri popise členov rovníc nie sú uvedené meracie jednotky jednotlivých členov. - Kapitolu 2.2 Popis experimentálneho výmenníku by bolo vhodnejšie zaradiť až v neskoršej časti práce, pretože praktická časť priamo nadväzuje na daný výmenník, taktiež by som tu ocenil detailnejší opis zariadenia; v texte chýbajú napríklad rozmery prírub alebo trubiek, ktoré sa objavia až na Obr. 5.1 (str. 32). - Usporiadanie podkapitol venované prúdeniu tekutín, prenosu hmoty a výpočtu tepelného toku pri zanášaní pôsobí nelogicky, uvedené podkapitoly by podľa môjho názoru mali byť presunuté do neskorších častí rešerše – za kapitoly opisujúce priemyselné zanášanie, jeho dôsledky a metódy prevencie či čistenia. - Tabuľky v práci nemajú jednotné zarovnanie buniek, font a farebný štýl. Napriek uvedeným nedostatkom považujem prácu za veľmi prínosnú. Študent ukázal že problematike rozumie na vysokej úrovni. Dosiahnuté výsledky práce sú cenné a môžu slúžiť ako podklad pre optimalizáciu geometrie výmenníkov tepla. Bakalársku prácu doporučujem k obhajobe.
| 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 dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | C | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 165630