WALOSZEK, J. Počítačové modelování proudění vzduchu v plynovém hořáku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.

Posudek vedoucího

Vondál, Jiří

Práce se zabývá počítačovým modelováním proudění za axiálním lopatkovým vířičem v potrubí. Problematika je poměrně obsáhlá s podklady dostupnými převážně v zahraniční odborné literatuře. Student si dokázal poradit jak s rešerší a úvodem do problematiky, tak se zpracováním naměřených dat, která mu byla poskytnuta z PIV a CTA měření. Podklady dokázal zpracovat a připravit na porovnání s vypočtenými daty ze simulací. U vlastních numerických simulací otestoval nové možnost v programu ANSYS Fluent 18.1 a nakonec identifikoval vhodné nastavení pro výpočet. Během vyhodnocování výsledků simulací prokázal znalost fyzikálních dějů, které ovlivňují tento typ proudění. Především oceňuji novou implementaci metody POD, která na našem ústavu nebyla zatím využita k vyhodnocování dat, a student si s implementací poradil bez větších potíží. Kladně také hodnotím dobrou grafickou úpravu s přehlednými grafy doplněnými o vysvětlující ilustrace. Student pracoval samostatně, byl komunikativní a spolehlivý s dobrou znalostí programování, již využil při zpracování obřího množství dat.

Posudek oponenta

Rudolf, Pavel

Student se ve své práci zabývá především výpočtovou simulací proudění v hořáku. V úvodní části prezentuje zevrubnou rešerši konstrukčních variant vírových hořáků včetně charakteristiky proudění (zvláště fenomén vortex breakdown) a diskuse různých vlivů na proces hoření. V další části se zabývá experimentem, který sice netvoří jádro práce, ale slouží jako zdroj dat pro ověření výpočtových modelů. Po popisu jednotlivých modelů turbulence je provedena jejich aplikace na izotermické proudění v hořáku pouze se vzduchem. Vyzdvihuji prezentaci i interpretaci dat na vysoké úrovni, bohužel netypické pro většinu ostatních diplomových prací. Oceňuji také, že se autor rozhodl pro využití metody POD pro identifikaci časově-prostorového chování. Zde se ale zřejmě autor dopustil chyb, minimálně v textu. Na str.65 píše, že metodu POD aplikoval na fluktuační složky rychlosti. Jak ale potom zjišťoval energii nultého (tedy časově středovaného) módu, o které píše a v grafu ji prezentuje na str.66? Metoda POD je charakteristická párovým výskytem módů s fázovým posunem o 90 stupňů. To není z obr.6.4 příliš patrné. Je ovšem možné, že je to částečně způsobeno přílišnou chaotičností vstupních dat. Proč nejsou prezentovány výsledky FFT časových funkcí jednotlivých (alespoň těch nejnižších) módů? Výhodou metody POD je právě korelace mezi prostorovým tvarem módů způsobujících nestabilitu a identifikací jejich frekvence. Celkově práci hodnotím jako zdařilou, zadání bylo splněno v celém rozsahu, z hlediska praktického mohou být výstupy použity pro další modelování dané třídy úloh na pracovišti diplomanta. Z hlediska formálního je práce přehledná, logicky stavěná a graficky velmi povedená. Doporučil bych do budoucna zabývat se detailněji charakterem pulzací na výstupu z hořáku (jedná se o pulzace radiální, axiální?) a konstrukčními možnostmi jejich ovlivnění. Nepřesnosti a připomínky věcné: - Str. 22 RANS by měly být korektněji nazývány „časově středované“, nikoli „průměrované“ modely - Str.22 „Rovnice jsou řešeny pro každý kontrolní objem v uzlových bodech“. V metodě konečných objemů se s uzly nepracuje, rovnice jsou diskretizovány k těžištím konečných objemů, hodnoty některých veličin jsou interpolovány na hranice konečných objemů, ale nikoli do uzlů. - S formulací o necitlivosti modelu SST k-omega na hodnoty y+ bych byl opatrný. - Str. 41 autor testuje metodu Reduced Rank Extrapolation, ale chybí vysvětlení podstaty metody - Str. 49 použití pouze 1000 vzorků pro analýzu FFT je ze zkušenosti příliš málo a může to výrazně zkreslit výsledky

eVSKP id 109365