JANOUŠEK, P. Návrh tepelných výměníků pro chlazení procesního plynu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.

Posudek vedoucího

Toman, Filip

Předložená diplomová práce se zabývá návrhem dvou typů tepelných výměníku určených k chlazení procesního plynu. Práce je rozdělena na pět hlavních kapitol, V první a druhé student popisuje problematiku tepelných výměníku se zaměřením na výměníky trubkové. Tyto kapitoly jsou celkem logicky uspořádané, ale možná až zbytečně dlouhé. Ve druhé a třetí kapitole je samotné návrhy trubkových výměníků a v závěru práce je provedeno srovnání navržených typů Práce je logicky uspořádaná a relativně přehledně napsaná. Bohužel musím vytknout celou řadu nedodělků a nepřesností, které bohužel snižují kvalitu práce. Tyto problémy se týkají především návrhové části práce. První výtkou je, že není jasné, jestli se student divá na problematiku směsi plynu jako na ideální směs ideálních plynu, nebo na reálnou směs ideálních plyn. Z použitého přístupu to bude asi ta první varianta. Pro výpočet dynamické viskozity nebo tepelné vodivosti směsi bych asi použil Wilkeho pravidlo. Za další problematickou věc považuji předpoklad o vysokopecním plynu jako velmi čistém plynu. Je pravda že pro spalovaní v turbíně musí projít plyn přes filtry, ale i přesto bych neuvažoval plyn jako ideálně čistý. Tento fakt se pojí s rychlosti v trubkách u výměníku s přímými trubkami, která je kolem 12,5 m/s. Pokud bychom uvažovali reálný vysokopecní plyn, tak by při téhle rychlosti mohlo už docházet k nadměrné abrazi. Naopak na straně chladící vody jsou zase velmi malé rychlosti. V reálném provozu by při navržených rychlostech mohlo docházet k usazování nečistot. Tomuto se mohlo předejít přidáním jedné přepážky. Toto jsou pro mě bohužel zásadní problémy, kvůli kterým musím snížit hodnocení. Přesto uvedené výtky musím pochválit samostatný přístup studenta, kdy si veškeré výpočetní postupy sám nastudoval a případně konzultoval pouze pro něj kritická místa. I přes uvedené nedostatky je vidět velký kus práce. Oceňuji základní 3D modely navržených výměníků. Práce splňuje formální požadavky kladené na diplomovou práci a vytyčené cíle v plném rozsahu, a proto práci doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm C (Dobře).

Posudek oponenta

Baláš, Marek

Student Petr Janoušek předložil diplomovou práci, která měla za cíl tepelně hydraulický návrh tepelných výměníků. Hned v úvodu posudku je nutné konstatovat, že se nejedná o příliš zdařilou práci. Hned dvě úvodní kapitoly obsahují jednoduchou rešerši výměníků a trubkových výměníků. Rešerše sice reaguje na první bod zadání, ale její úroveň není nijak vysoká, je bez závěrů a poznatky z ní nejsou dále v práci vůbec reflektovány, takže přínos těchto kapitol je velmi nízký. Návrhová část diplomové práce vykazuje řadu drobných nepřesnosti, které snižují její kvalitu. Např.: Autor uvažuje o vodě a vysokopecním plynu jako o čistých médiích a při návrhu neuvažuje vliv zanášení. Jako materiál svazku trubek je navržena nerezová ocel z důvodu možné koroze, není zvažován jiný materiál nebo způsob ochrany před korozí. Na str. 40 je vypočtený průměr hrdla na 51,7 mm a zaokrouhlený na 60 mm – není zdůvodněno zaokrouhlení – proč není zaokrouhleno na 50 mm nebo na 55 mm? Obdobných nezdůvodněných rozhodnutí je v práci více, nejzávažnější chybou při návrhu je uvažování rychlosti proudění vody v mezitrubkovém prostoru na úrovni 0,1 m/s (u druhého výměníku dokonce 0,05 m/s) – při tak malých rychlostech by výměník neplnil požadouvanou funkci a nebyl by schopen dlouhodobého provozu. U výměníků nenastala žádná optimalizace – pro jeden výměník byla rychlost 0,1 m/s a výměník má nevhodný poměr mezi průměrem a délkou, druhý navržený výměník, který výpočtem navazuje, má tyto parametry ještě horší. Po grafické a stylistické stránce je práce na standardní úrovni. Přes výše uvedené nedostatky je nutno konstatovat, že práce splnila zadání a formální náležitosti kladené na závěrečné práce a lze ji doporučit k obhajobě. Práci hodnotím známkou D-uspokojivě.

eVSKP id 157054