Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Turek, Vojtěch

Práce je zaměřena na analýzu proudění v úplných distribučních systémech zařízení s hustými svazky trubek. Text je uspořádán logicky a jeho rozsah je adekvátní zadání. Po grafické stránce je práce velmi zdařilá a obsahuje pouze zanedbatelné množství drobných gramatických či stylistických chyb. Autorka pomocí výpočtové dynamiky tekutin (CFD) vyhodnotila 65 různých distribučních systémů a provedla základní statistickou analýzu získaných dat. Součástí textu je i stručné srovnání výsledků obdržených pomocí CFD s daty ze zjednodušeného modelu proudění. Vzniklá práce tudíž vzhledem k rozsahu provedených výpočtů výrazně překračuje požadavky uvedené v zadání. Je potřeba zdůraznit také fakt, že data získaná pomocí CFD byla využita při přípravě příspěvku na mezinárodní konferenci PRES’16, který byl následně publikován v zahraničním recenzovaném časopise Chemical Engineering Transactions. Celkově je práce velmi přínosná a doporučuji ji k obhajobě.

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 dosažené vysledky 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	A

Navrhovaná známka: A

Posudek oponenta

Jegla, Zdeněk

Předložená diplomová práce se zabývá výpočtovou analýzou distribuce tekutiny u procesních zařízeních obsahujících husté svazky trubek pomocí nástrojů výpočtové dynamiky tekutin (CFD – Computational Fluid Dynamics). Konkrétními cíli práce pak je CFD analýza proudění u několika vybraných případů paralelních distribučních systémů s různě hustými svazky trubek, statistické vyhodnocení dosažených výsledků a jejich srovnání s údaji získanými z aplikace využívající zjednodušený CFD model. Vzhledem k specifikám daného úkolu lze konstatovat značnou náročnost zadání a potřebu značného studijního úsilí diplomantky pro zdárné splnění požadavků zadání. Z předložené diplomové práce však jednoznačně vyplývá, že studentka řešení zvládla, a to bez nadsázky, na profesionální úrovni. Po výstižném úvodu do problematiky a velmi přehledně zpracované druhé kapitole seznamující s problematikou možných přístupů, dává diplomantka ve třetí kapitole velmi vhodně do souvislostí modelované případy s konkrétními průmyslovými procesními zařízeními. Je zde zřejmá přímá aplikovatelnost modelovaných případů například na případy distribuce tekutin v trubkových výměnících tepla, vzduchových chladičích, či trubkových svazcích parních kotlů. Ve čtvrté kapitole je čtenář seznámen s problematikou vlastního nastavení CFD modelů a hodnocení průběhu výpočtu a konvergence. V páté kapitole jsou potom prezentovány v tabelované i grafické formě výsledky výpočtů jednotlivých případů a jejich statistického vyhodnocení včetně citlivostní analýzy. V poslední šesté kapitole je představen zjednodušený CFD model, s nímž byly výsledky klasického CFD modelu srovnávány. A v závěru jsou pak souhrnně komentovány dosažené výsledky. Odborná úroveň práce je na vysoké úrovni, a z práce je evidentní, že nabyté teoretické znalosti diplomantka skloubila s obdivuhodně vysokou úrovní využití moderních profesionálních softwarových produktů dostupných na Ústavu procesního inženýrství. 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. Práce je napsána přehledným a výstižným stylem a má vynikající grafickou úpravu. Z práce je patrné vysoce nadstandardní studijní úsilí diplomantky, její zájem o řešenou problematiku a pečlivost, s níž přistupovala 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.

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. vysledky 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

Připomínky k diplomové práci nemám, snad jen jednu radu diplomantce pro její budoucí odborné působení, aby se nenechávala ovlivňovat zahraniční literaturou ve smyslu konfrontace se zavedeným tradičním českým technickým názvoslovím. Sklon k tomu je patrný například v kapitole 2.2, kdy místo užití běžného českého technického pojmu „součinitel prostupu tepla“ je použit výraz „celkový koeficient prostupu tepla“, z čehož je zřejmé ovlivnění anglickým výrazem „overall heat transfer coefficient“.
V rámci obhajoby práce potom mám na studentku následující dotazy:
1) V závěru práce uvádíte, že v případě tlakové ztráty se nedostatek datových bodů u hmotnostních průtoků 20-25 kg/s projevil lokálním poklesem regresní funkce, přestože by měla růst s druhou mocninou průtoku, resp. rychlosti. Znázornění této situace v obr. 5.11 na straně 41 působí dojmem, že důvodem poklesu regresní funkce by mohl být poslední bod datové sady (tj. bod s největší hodnotou mDot). Jak probíhá posouzení korektnosti bodů datové sady a jakým způsobem by dle Vašeho názoru bylo možné regresní funkci zpřesnit, víte-li že má růst?
2) V závěru práce také konstatujete, že přijatelné shody výsledků klasického a zjednodušeného 3D CFD modelu se dosahuje již při výpočetní síti zjednodušeného modelu 1x1. Čím si to lze vysvětlit, víme-li, že nastavení 1x1 znamená náhradu průtočného průřezu kruhové trubky ekvivalentním čtvercovým průřezem?
3) Nejnovější poznatky o vlastní přesnosti výpočtů CFD zjištěné na půdě Ústavu procesního inženýrství (Dohnal, 2017) dochází k závěrům, že v lokálních oblastech z náhlou změnou turbulence jsou výsledky predikované CFD modely nejméně přesné. Takovou oblastí může být v případě distribuce toku v hustých trubkových systémech místo vstupu a výstupu z lokální trubky. Jaké má obecně uživatel CFD softwarů možnosti ke zpřesnění vypovídající schopnosti výpočtu v těchto lokálních místech?