VOTAVA, O. Návrh oběžného kola radiální turbíny se sníženým momentem setrvačnosti [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.
Diplomová práce se zabývá topologickou optimalizací radiální turbíny turbodmychadla, které vyvíjí společnost Garrett Motion Czech Republic s.r.o., takže výsledky práce budou přímo využity v praxi. Vlastní práce se skládala z řady činností přes modelování proudění výfukových plynů v softwaru CFX, následovala termální analýza a poté analýza strukturální. Z toho tedy vyplývá, že diplomant musel tuto problematiku dostudovat, protože překračuje obsah látky vyučované v rámci magisterského studia. Student pracoval samostatně a využíval konzultací hlavně ve firmě Garrett. Práce je napsána srozumitelně a na vysoké grafické úrovni, jenom citace by se neměly objevovat až na konci odstavce za tečkou, ale v textu a vektorům na obr. 2.3 a 2.4 chybí šipky. I přes uvedené drobné chybičky práci doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm „A“ výborně.
| 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 | B | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | C | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Autor, Bc. Ondřej Votava, se v diplomové práci zabývá návrhem oběžného kola radiální turbíny se sníženým momentem setrvačnosti při nezměněných aerodynamických vlastnostech. V úvodní části práce (v rámci rešeršní studie) pojednává o principu činnosti turbodmychadel, o silových účincích výfukových plynů na oběžné kolo, o vlivu momentu setrvačnosti oběžného kola na činnost turbodmychadla v přechodových režimech, a rovněž o namáhání oběžného kola působením odstředivé síly, tlaku výfukových plynů a vysokých teplot. V další části práce vymezuje systém podstatných veličin vzhledem k formulovanému problému, navrhuje metodu řešení a vymezuje potřebný software s příslušnými nástroji. V rámci výpočtového modelování deformačně-napěťové odezvy oběžného kola radiální turbíny provádí řadu analýz. Nejprve v rámci CFD analýzy stanovuje pole statického tlaku a pole teplot na oběžném kole turbíny. V navazující analýze řeší teplotní pole uvnitř objemu oběžného kola a to na základě pole teplot, které zná na površích oběžného kola z CFD analýzy. Jako poslední v pořadí realizuje deformačně-napěťovou analýzu, do níž zahrnuje výstupy z předešlých analýz, a to statický tlak na površích oběžného kola, odstředivou sílu a teplotu v objemu oběžného kola. Pro vyhodnocení odezvy na oběžném kole používá, vzhledem k základnímu provedení oběžného kola, zavedenou veličinu PMS (Percent of maximum stress), dále ekvivalentní plastické přetvoření a radiální posunutí. Následně provádí topologickou optimalizaci základního provedení oběžného kola pro variantu kola s dutinou, variantu kola s mříží a variantu kola s žebrem. V závěru srovnává analyzované varianty provedení oběžného kola po topologické optimalizaci a vybírá optimální variantu z hlediska hodnoty maximálního ekvivalentního napětí, ekvivalentního plastického přetvoření a momentu setrvačnosti. V závěru autor pojednává o způsobu výroby oběžného kola pomocí aditivní technologie SLM. Posuzovaná práce je zpracována přehledně a s minimem překlepů. Autor by si však měl ujasnit význam používaných pojmů a s tím spojené nevhodné formulace v textu práce. Velmi však oceňuji použití CFD a MKP při řešení této problematiky. Autor, Bc. Ondřej Votava, prokázal schopnost výpočtově modelovat a splnil všechny vymezené cíle této diplomové práce. Práci doporučuji k obhajobě.
| 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 | B | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 129735