Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Kilkovský, Bohuslav

Diplomová práce slouží jako podpora tvorby výpočtového nástroje pro výpočty zejména regeneračního výměníku tepla, případně integrovaného zařízení regenerativního typu sloužícího k současnému využití odpadního tepla a likvidace VOC. Vzhledem k celosvětové zdravotní krizi způsobené virem COVID-19 nebylo možné provést zamýšlené měření na průmyslovém aparátu a muselo se přistoupit k využití dat získaných měřením na zkušebním zařízení umístěném v laboratořích ÚPI. Na tomto zařízení bylo možné provádět pouze měření tlakových ztrát. Pro potřeby ověření tepelného výpočtu se musí toto zkušební zařízení modifikovat, což bylo rovněž součástí této diplomové práce. Mohu konstatovat, že diplomant řešil diplomovou práci iniciativně a samostatně. Splnil veškeré požadavky zadání a při řešení práce se řídil pokyny vedoucího diplomové práce. Dosažené výsledky práce lze přímo využít v praxi v dané odborné oblasti a také v mojí výzkumné činnosti. Z pohledu vedoucího diplomové práce proto hodnotím diplomovou práci známkou A/výborně.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
Splnění požadavků a cílů zadání	A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod	A
Vlastní přínos a originalita	B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky 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	B

Navrhovaná známka: A

Posudek oponenta

Jegla, Zdeněk

Předložená diplomová práce se zabývá experimentální podporou vývoje výpočtového nástroje pro návrh specifického integrovaného zařízení pro současnou regenerační výměnu tepla a reakci teplonosné pracovní látky na regeneračně-katalytickém loži. Vyvíjený výpočtový program umožňuje separátně výpočet regeneračního a katalytického lože, případně obou loží současně, tedy celého integrovaného zařízení. Diplomová práce se přitom zabývá podporou zejména části matematického modelu zaměřené na výpočet regeneračního lože, i když analyzované výpočtové vztahy bude možné použít i při výpočtu katalytického lože, jelikož primárně se diplomová práce soustřeďuje na experimentální podporu a verifikaci výpočtu tlakové ztráty a přestupu tepla v náplňovém loži. Konkrétně se tak diplomová práce nejprve zabývá rešerší, analýzou a posouzením vhodnosti a vypovídajících schopností řady dostupných metod používaných pro výpočet tlakových ztrát náplňového lože různého provedení na základě porovnání vypočtených hodnot tlakových ztrát s hodnotami naměřenými na školním experimentálním zařízení. Následně se pak diplomová práce zabývá sběrem dostupných vztahů pro výpočet součinitele přestupu tepla v náplňovém loži, přičemž plánované a přislíbené ověření vhodnosti těchto vztahů formou diplomantova měření na průmyslovém provozovaném regeneračním zařízení, nemohlo být z důvodu pandemie COVID-19 a jejích omezení uskutečněno, a tak jako náhradu za tuto činnost zadal vedoucí práce zpracování návrhu úpravy stávajícího školního experimentálního zařízení pro měření tlakových ztrát náplňových loží za účelem rozšíření jeho použitelnosti i pro měření přenosu tepla v náplňových ložích. Touto problematikou se proto diplomant ve zbývající části práce zabývá a podařilo se mu takovou vhodnou úpravu školního experimentálního standu, rozšiřující jeho použitelnost i pro měření přenosu tepla v náplňových ložích, navrhnout. Z výše uvedeného popisu je zřejmé, že zadání práce kladlo vysoké nároky na čas i znalosti a student tak musel vynaložit značné studijní úsilí pro zdárné splnění všech požadavků zadání. Z předložené diplomové práce však jednoznačně vyplývá, že student řešení zvládl, a to bez nadsázky na profesionální úrovni. V oblasti tlakových ztrát náplňových loží prezentuje v diplomové práci obsáhlou rešerši velké řady dostupných výpočtových metod a provádí srovnání jejich vypovídajících schopností s naměřenými hodnotami tlakových ztrát pro široký rozsah průtoků vzduchu na tří typech loží (kuličkovém, sedlovém, monolitickém) a jejich různých velikostech. V oblasti přenosu tepla náplňových loží pak prezentuje pro zmíněné typy loží řadu dostupných výpočtových vztahů dle různých autorů. Přehledně popisuje stávají provedení školního experimentálního zařízení a konkrétní návrh jeho úprav pro měření přenosu tepla včetně znázornění těchto úprav ve 3D modelu a na technologickém schématu experimentálního standu. Vypracovává sestavný výkres upravované části experimentálního zařízení a její výrobní výkres. Také samotné obsahové i formální provedení diplomové práce je na téměř profesionální úrovni a v podstatě jí nelze po obsahové i formální stránce nic významnějšího vytknout. Oceňuji také fakt, že práce je napsána přehledným a výstižným stylem a má výbornou grafickou úpravu. Z práce je patrné precizní vedení práce vedoucím, nadstandardní studijní úsilí diplomanta, jeho zájem o řešenou problematiku a pečlivost, s níž přistupoval jak k samotnému řešení, tak k vypracování diplomové práce. Je pro mě radostnou povinností konstatovat, že předložená práce splňuje všechny požadavky zadání a jednoznačně doporučuji předloženou diplomovou práci k obhajobě a hodnotím ji celkovou známkou A/výborně.

Dílčí hodnocení
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	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

Navrhovaná známka: A

Otázky

1) Na straně 20 v kapitole 2.3.1 zaměřené na keramické monolitové výplně pro regenerátory představujete keramické voštinové monolity a keramické pěny. Můžete orientačně porovnat tyto dva typy monolitových výplní z pohledu základních charakteristik, jako například mezerovitosti či specifického povrchu? A srovnat je s ostatními typy náplní prezentovanými v kapitole 2?
3) Na straně 60 se v kapitole 5.4.2 zabýváte zhodnocením experimentálních a výpočtových výsledků tlakových ztrát pro sedlové lože a uvádíte, že k největším rozdílům dochází při nízkých objemových průtocích a že s rostoucím průtokem se vypočtené hodnoty začínají více přibližovat hodnotám naměřeným. Na obrázku 5.12, který dotyčné srovnání naměřených a vypočtených hodnot graficky znázorňuje, je však patrný spíše opačný trend. Můžete tento nesoulad blíže objasnit?
4) V kapitole 6.3 popisujete podklady pro úpravu experimentální jednotky a na straně 67 uvádíte, že „Litinovou potrubní část je nutno po montáži zaizolovat, aby byly eliminovány tepelné ztráty do okolí.“ Jelikož z předchozího popisu neplyne jednoznačně, která potrubní část je litinová, objasněte na modelu či schématu, o kterou konkrétní potrubní část jde. Je důvodem potřeby zaizolování pouze eliminace tepelných ztrát do okolí? Jaké nejvyšší teploty bude v případě experimentálního měření přenosu tepla dosahovat pracovní látka v tomto potrubí? Jaké jsou obvyklé požadavky norem na povrchovou teplotu potrubí či zařízení z pohledu bezpečnosti obsluhy?
2) V kapitole 4.2 představujete otevřenou Willmottovu výpočtovou metodu a na straně 33 uvádíte, že při výpočtu touto metodou je regenerátor rozdělen na určitý počet pomyslných částí, ve kterých jsou postupně prováděny v několika časových intervalech výpočty teplot. Ovšem se vzrůstajícím počtem zvolených pomyslných částí se obvykle zvyšuje nejen dosahovaná přesnost výpočtu, ale také výpočtový čas. A je potom nutné volit počet pomyslných výpočtových částí kompromisně tak, aby výpočet dosahoval požadované přesnosti s co nejmenšími nároky na výpočtový čas. Existuje u Willmottovy otevřené metody nějaké doporučení na volbu vhodného počtu pomyslných výpočtových částí regenerátoru?