GLOZIGOVÁ, A. Možnosti využití magneticky aktivních kapalin v mikrofluidice [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.

Posudek vedoucího

Fialová, Simona

Diplomová práce zpracovává zajímavé a aktuální téma spojující vlastnosti magnetických kapalin a minimalizované rozměry experimentů. Autorka velmi přehledně, podrobně a rozsáhle zpracovala rešerši, týkající se zadaných oblastí magnetismu, magneticky aktivních látek a jejich použití v malých měřítcích. Výpočtovou/simulační část prováděla ve dvou oblastech použití výpočtového prostředí Ansys Fluent pro výpočty proudění a opensource prostředí FEMM pro výpočty magnetické části problematiky. Výpočtový model byl jednoduchý a výsledky spíše orientační a ve skutečnosti je využití vykázaných výpočtů pro výstup diplomové práce jen slabě komentovaný až nejasný. Experimentální okruh malých rozměrů navazoval na vybraný článek z roku 2021, který podobný měřící okruh používal. Tento článek autorů Widodo, P. J.; Budiana, E. P.; Ubaidillah; Imaduddin, N, F. a obsahoval i výpočtové modelování. Bohužel autorka v práci volbu předlohy neokomentovala a pro čtenáře je těžké si domyslet, proč bylo vybrané zrovna toto uspořádání a co má být cílem výsledků takto získaných. Návrhem nového experimentu bohužel celá experimentální část diplomové práce končí, kvůli problémům se zdrojem elektromagnetického pole. Výsledná diskuze do otázek důvodů těchto měření a volby experimentu mnoho světla nevnesla. Závěrečné ideové použití milikanálků s magnetickou kapalinou přineslo opět více otázek než odpovědí. Diplomová práce nenaplnila zcela cíle zadání, přesto se autorka práce snažila vyvstalou situaci co nejlépe komentovat. Pracovala samostatně a velmi aktivně na rešeršní části, experimentální část je bohužel sotva dostatečná. Diplomová práce je psaná anglicky a po grafické i gramatické stránce je na kvalitní úrovni.

Posudek oponenta

Štigler, Jaroslav

Téma diplomové práce je velice zajímavé a aktuální. Jedná se o multidisciplinární problém. Šlo o využití magnetických kapalin v mikro-fluidice. Studentka podrobně rozebrala základy elektromagnetismu a mikrofluidiky. Dále popsala různé typy magnetických kapalin. V literatuře dohledala různé využití magnetických kapalin. V části elektromagnetismu mi chybí zmínka o vlivu jádra cívky na magnetické pole. Tato problematika se řešeného případu úzce dotýká, protože trubička s magnetickou kapalinou tvoří jádro cívky. Dále pak ukázala různé možnosti využití magnetoreologických kapalin v mikrofluidice. Pro další zkoumání si násldeně vybrala téma nestability v hydrodynamických ložiscích. K závěru práce se studentka pokusila zopakovat experiment s magnetoreologickou kapalinou v magnetickém poli prezentovaný v literatuře [61], [67] a [68]. Stejnou úlohu se pokusila i numericky modelovat pomocí kombinace programu na řešení elektromagnetických polí (Finite Element Method Magnetics) a programu na řešení proudění kapalin (Ansys Fluent). Výsledkem bylo, že se nepodařilo ani opakování experimentu ani jeho numerické experimentu. Připomínky k práci V grafech na obrázcích 5.1.3, 5.1.4, 5.1.5, 6.4.9, 6.4.5 nejsou nakreslené osy. Chybí mi vlastní nákresy například uspořádání experimentu či nákres cívky v kapitole 6.2. To je klíčové pro vysvětlení jednotlivých rozměrů cívky. K práci mám následující připomínky. Nerozumím následující větě z kapitoly 5.1.2 „The rule of thumb for this boundary is typically at least twice the largest dimension of the setup.“ Ve stejné kapitole se v poslední větě odvoláváte na nějaký obrázek, který není přesně specifikovaný a ani není patrné, jestli v práci vůbec je. Vztahy 1.4, 1.5, 1.9 a 1.11 jsou nesprávně zapsané. Pokud počítám tok nějakého vektoru plochou, pak je výsledkem vždy skalární veličina. Kapitola 3.1 strana 37 je zde napsáno, že laminární proudění je charakterizováno tím, že se neprotínají proudnice. To není zcela správné tvrzení z pohledu definice proudnice. Na obrázku 5.2.1 by bylo názorné zobrazit souřadné osy, protože v následujícím textu píšete, že se síť má pohybovat ve směru osy y. Vztah 6.1 pro určení rozdílů tlaku u mikromanometru není správně. V kapitole 6.1 zmiňujete přepočtové číslo e, které není nikde definované. Až později je použito ve vztahu bez dalšího vysvětlení. Pokud nějakou veličinu používáte, je třeba jej nejdříve definovat. V kapitole 6.3 nad obrázkem chybí číslo obrázku 6.3.2. Kapitola 6.3, strana 64, poslední odstavec nemělo by být slovo separation zaměněno za sedimentation? V popisu prováděného experimentu mi chybí nějaké schéma, které by ukazovalo, jak jsou jednotlivé komponenty, v experimentu použité, spolu vzájemně propojené. Fotografie na obrázku 6.4.2. uspořádání experimentu skutečně nestačí. Současně by bylo zajímavé nakreslit i schéma experimentu, který je uvedený v literatuře. Po stránce stylistické a formální je práce na dobré úrovni. Kapitoly na sebe logicky navazují. Rozsah použité literatury je značný (69) publikací a citace jsou v pořádku. Občas se objeví věta, která nedává zcela smysl. Z cílů byla splněna pouze rešeršní část a následně výběr aplikace magnetoreologických kapalin na hydrodynamická ložiska. Z provedeného experimentu a následného numerického modelování vlivu magnetického pole na magnetoreologickou kapalinu nejsou žádné použitelné výsledky a navíc, není řádně zhonodnoceno proč se ani jedno ani druhé nepodařilo. Zdůvodnění nezdaru experimentu tím, že mezi trubicí a cívkou byla mezera, je nedostatečné. Pokud by bylo provedeno důkladné srovnání s publikovaným experimentem, pak se vysvětlení najde jistě více. Komentář neúspěšného numerického modelování ve smyslu, že výsledky jsou z fyzikálního pohledu nesprávné a že je pro toto modelování je třeba hlubší znalosti CFD, je skutečně slabý. Je třeba ještě poznamenat, že tato práce nemá být manuálem k daným programům a proto není třeba popisovat, na co se, v konkrétním programu při zadávání jednotlivých veličin, kliká. Využitelnost výsledků žádná není, protože žádných výsledků nebylo dosaženo. Navzdory uvedeným nedostatkům doporučuji práci k obhajobě.

eVSKP id 154051