Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Klas, Roman

Diplomant se ve své práci zaměřil na návrh oběžného kola kalového čerpadla a jeho zasazení do stávající konstrukce čerpadla. Následně testoval vliv modifikací tvaru oběžného kola a víka čerpadla. Studie je rovněž doplněna o podrobnou rešerši kalových čerpadel a shrnutí jejich hlavních vlastností. Autor prokázal velmi dobrou znalost výpočtového modelování a odpovídajících CFD programů. Vytvořil trojrozměrný model kalového čerpadla včetně modelů dvou oběžných kol, které podrobil výpočtu v softwaru Fluent a následně analyzoval rychlostní a tlaková pole v interiéru čerpadla. Zvláštní pozornost věnoval především lopatkové ostruze a spáře mezi oběžným kolem a víkem čerpadla. Rovněž provedl základní pevnostní výpočty a zhotovil potřebnou výkresovou dokumentaci. Při zpracování zadaného tématu si počínal aktivně a svědomitě. Samotný text práce ale mohl vhodněji strukturovat a také mnohé doprovodné obrázky nejsou zcela názorné. Požadavky zadání se však diplomantovi podařilo beze zbytku naplnit. Diplomovou práci doporučuji 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	B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii	B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti	B
Grafická, stylistická úprava a pravopis	B
Práce s literaturou včetně citací	A
Samostatnost studenta při zpracování tématu	A

Navrhovaná známka: A

Posudek oponenta

Koutný, Luděk

Celková koncepce řešení: Diplomová práce je členěna do 15 kapitol, které v podstatě tvoří 3 větší bloky. Na začátku nás diplomant uvádí do obecné problematiky hydrodynamických čerpadel s důrazem na skupinu kalových čerpadel. Jsou zmiňovány základní části každého čerpadla, různé druhy oběžných kol, popis umístění čerpadla v jímce a doplňkové příslušenství. Vyzdvižena jsou oběžná kola Turo a SuperVortex, jež je v dále označováno jako „kolo s ostruhou“ – princip těchto kol je použit pro návrh nové geometrie. Následující část se věnuje samotnému návrhu nového oběžného kola, tedy volba rozměrů, modelování v programu Gambit a nastavení programu Fluent. Prvním výstupem z Fluentu je velikost axiální síly, která je použita pro pevnostní výpočet hřídele, pera a ložisek. Ve třetím větším bloku se student věnuje vyhodnocení výpočtů z Fluentu. Jsou vytvořeny charakteristiky Y(Q), P(Q) a eta(Q) pro obě varianty oběžných kol a také pro jednotlivé části čerpadla, přičemž následuje jejich srovnání. Dalším důležitým aspektem při návrhu čerpadel je disipace, jež je zde také rozebírána. V další kapitole je vyhodnocen průběh vektorů rychlosti v kanálech oběžného kola a v prostoru nad ním. Diplomant si všímá také vlivu ostruhy na průběh proudění. Na závěr je zhodnocen vliv boční spáry, která se nachází mezi výstupem z oběžného kola a tělesem čerpadla. Jsou navrženy 3 různé varianty a vybrána nejlepší. Poslední strany textu jsou věnovány závěru, kde diplomant popisuje průběh návrhu a shrnuje dosažené výsledky. Zhodnocení vypracování úkolu: Diplomant řešil relativně složitý úkol - návrh nového oběžného kola. Struktura práce je přehledná a srozumitelná. Hodnocení vytvořených charakteristik je korektní a student z nich vyvozuje správné závěry. Kvalita a hustota výpočetní sítě je dle předložených údajů dobrá. Jelikož je ale čerpadlo založeno na mohutném víru uvnitř pracovní oblasti, stálo by za zmínku dosažené výsledky porovnat s nestacionárním výpočtem. Je ovšem zřejmé, že takový výpočet by byl časově velmi náročný. V samotném závěru jsou shrnuty všechny důležité poznatky diplomové práce s náznakem, jakým směrem by se dalo geometrické řešení oběžného kola ještě upravit. Celková grafická úprava práce je na dobré úrovni, text je vhodně doplněn obrázky, které jsou vesměs dobře čitelné. Výjimku tvoří obrázky z Fluentu, které jsou většinou nepřehledné. Po jazykové stránce je práce na velice dobré úrovni, minimum stylistických a gramatických chyb dělá práci dobře čtivou. Dílčí chyby, připomínky: • Chyby ve výkresech – chybějící kóty, špatně zvolené kótování z technologického hlediska. • Drobné chyby – nepodstatné chyby ve vztazích, chybějící zadání některých kót při výpočtu hřídele, několik případů odlišného značení veličin v obrázcích a rovnicích. Celkové hodnocení: Práce je zpracována velice srozumitelně. Diplomant splnil cíle zadání a prokázal, že je schopen samostatné práce. Proto jeho práci doporučuji 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	B
Práce s literaturou včetně citací	A

Navrhovaná známka: A

Otázky

1) Dle teorie je axiální i radiální síla působící na oběžné kolo čerpadla největší v závěrném bodě. V práci je uvedeno, že pro pevnostní výpočet hřídele a ložisek bylo použito zatížení při optimálním průtoku. Objasněte proč. S tím souvisí také obr. 51: je zde zobrazena celková axiální síla FA nebo jen její část Fa? Jde-li o sílu Fa, jaký vliv bude mít na celkové axiální zatížení síla způsobující ohyb proudu Fo?
2) Uveďte některá kritéria pro stanovení polohy jádra víru a použijte je na vír v pracovní oblasti čerpadla.
3) Otázka k obr. 86: má-li trubka v oblasti „výtlak“ konstantní průměr, jak je možné, že diference statického tlaku v této části vychází při nízkých průtocích kladná?