BURDA, R. Studie vtokových vírů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2017.

Posudek vedoucího

Hudec, Martin

V předložené práci na téma Studie vtokových vírů autor v úvodu popisuje základní pohybové rovnice kapaliny se zaměřením na volnou hladinu. V následující kapitole je výběr tématu zúžen na vířivý pohyb a je zde proveden rozbor modelů vírů včetně rozdělení vtokových vírů dle všeobecně používané klasifikace. Z široké škály problematiky si student vybral konečné stádium vtokového víru se vzduchovým jádrem. Z dostupných zdrojů provedl literární rešerši prací, které se zabývají modelovým výzkumem jednoduchých sacích jímek s vertikálně umístěným potrubím, pro které představil výsledné aproximační vztahy jednotlivých autorů určující kritickou hloubku zanoření, kterou posléze podrobil srovnání s vlastním experimentem. V krátkosti se autor dotkl ve čtvrté kapitole problematiky modelové podobnosti, kde vyjmenoval základní podobnostní kritéria a citoval závěry renomovaných autorů. Tato problematika je svým rozsahem natolik obsáhlá, že přesahuje rámec této práce a proto nelze očekávat, že by autor v této části vyvodil vlastní závěry. Poslední kapitola pojednává o přípravě, realizaci, vyhodnocení a srovnání výsledků vlastního modelového měření s ostatními autory. Na tomto místě bych rád vyzdvihl samostatnost studenta při laboratorním měření a ocenil bych jeho potřebnou dávku trpělivosti a šikovnosti při lovu záběrů stochasticky vznikajících vírových strukturách. V závěru je provedeno srovnání dosažených výsledků s dříve uvedenými vztahy ostatních autorů včetně komentáře shod a rozdílů. Autor splnit beze zbytku zadání bakalářské práce a proto práci doporučuji k obhajobě.

Posudek oponenta

Štigler, Jaroslav

Student se zabýval velmi zajímavým tématem, které se týkalo studia vtokových vírů se zaměřením na úplné víry se vzduchovým jádrem. Je to téma velice aktuální a velmi náročně řešitelné. Práce byla rozčleněna do následujících částí, - Teoretický úvod do popisu pohybu proudění. - Teoretický popis vířivého pohybu a modely víru. - Úvod do modelové podobnosti - Popis a vyhodnocení experimentu. Student se zabýval velice náročným tématem. Nicméně do textu vkládá některé statě, které by tam vůbec nemusely být a nemají prakticky žádnou souvislost s daným tématem. Viz odvozování rovnice kontinuity pro nestacionární proudění v korytech s volnou hladinou. Dále pokud uvádí některé vztahy tak je tam veliký zmatek ve značení či popisu jednotlivých veličin. Z toho je patrné, že jim mnoho nerozumí a dává je tam více méně do počtu. Při popisu různých modelů víru je v textu mnoho nepřesností a nejasností. Teoretický popis daných jevů není studentovi příliš blízký. V práci je mnoho nejasných případně nesprávných tvrzení. Je však třeba říct, že mnohé potřebné znalosti jsou nad rámec bakalářského studia. Stěžejní částí práce je provedení a vyhodnocení experimentu. Tady odvedl studen kus poctivé práce. U vyhodnocení vírových struktur mi chybí informace o orientaci rotace vtokových vírů. Po grafické stránce je práce na dobré úrovni. Někde chybí obrázky, pro lepší pochopení. Některé obrázky nejsou dobré kvality a neobsahují označení zmiňovaných veličin v textu. Některé připomínky a poznámky k práci jsou uvedeny na závěr tohoto hodnocení. I přes uvedené nepřesnosti a nedostatky student odvedl kus práce. Zadání pokryl v uvedeném rozsahu, proto doporučuji jeho práci k obhajobě. K práci mám následující poznámky. Kde je na obrázku 1 naznačená křivka ? Kapitola 2.2, Měla by se spíše nazývat „Rovnice kontinuity pro neustálené proudění v korytech s volnou hladinou“ Vztah (2), Označení vzdálenosti řezů dS je silně matoucí. Tak se obvykle značí element plochy. Což vzápětí na straně 12 používáte. Ve vztahu 4, 5 označení S popisuje dvě různé veličiny. Je třeba si dá pozor na správné značení. Kapitola 2.3 Vztah 6 strana 12. Symbol neoznačuje dynamickou viskozitu, ale parciální derivaci. Kapitola 3.1 Citace: „Jakýkoliv element kapaliny, který rotuje okolo pevného bodu, vykazuje vířivost.“ To je odvážné tvrzení. Rotační pohyb částice kapaliny kolem pevného bodu může být i nevířivý. Příkladem je potenciální prouděním kolem víru. Vířivý pohyb částice je takový, kdy částice rotuje kolem vlastní osy. Ne každý rotační pohyb kapaliny je vířivý. Proč nepoužíváte pro označení vektoru víru rychlosti symbol ? Symbol se často používá pro úhlovou rychlost a to je něco jiného než vektor víru rychlosti. Citace: „… aplikací Stokesovy věty je možné odvodit cirkulaci jako plošný integrál vektoru vířivosti na ploše S.“ Vámi zmiňovaný plošný integrál vyjadřuje tok vektoru víru rychlosti plochou S. Kapitola 3.2 Vztahy (9) a (10) jsou úplně stejné. Kapitola 3.2.1 Co to je „dostatečně dlouhá rotace nádoby“ ? Kapitola 3.2.2 Co to je za veličinu C v rovnici (11)? Vztah (13). Rychlost při potenciálním proudění je lepší vyjadřovat jako funkci cirkulace na poloměru jádra, než jako funkci úhlové rychlosti na poloměru jádra. Kapitola 3.2.4. Lambův model víru nevychází z Rankinova. Lambův model víru byl získán řešením Navier-Stokesových rovnici pro vír v nekonečně rozlehlé hladině. Vztah (14) je vztah pro Lambův model víru? Pokud ano, kde je vliv viskozity? Kapitola 3.6 Vztahy pro danou veličinu by měly být umístěny vždy u první zmínky o dané veličině. Viz vztah 16 pro objemový obsah vzduchu. Kapitola. 4 V názvu kapitoly by měla být uvedena „modelová“ a nikoli nikoli „mechanická“ podobnost. Kapitola 4 Vztah (22). Proč je to obecný Newtonův zákon podobnosti? Dynamická podobnost je dána poměrem odpovídajících sil. Froudovo číslo je poměrem jakých sil? Kapitola 5 Co znamená, že nastavování výšky hladiny je pomocí potenciometru?

eVSKP id 101179