VRBICA, K. Optimalizace listů vrtule [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Jebáček, Ivo

Student si vybral nelehké téma optimalizace navíc propojené s praxí. Cílem práce měla být optimalizace tvarů listů vrtule tak, aby bylo dosaženo vyšších výkonů pro stoupání i pro horizontální let. V úvodu student provedl rešerši dostupné literatury se zaměřením na aerodynamickou teorii leteckých vrtulí. Vycházel zejména ze starší literatury a dále se věnoval popisu stávající vrtule, ke které byly dodány statické tahové charakteristiky. Z těchto podkladů si student definoval model vrtule a pomocí simulace vypočetl statický tah vrtule, který porovnal s naměřeným tahem skutečné vrtule. Poté si definoval parametry optimalizace a provedl příslušné výpočty, které zhrnul do finální tabulky a zhodnotil přínosy optimalizace. Diplomová práce není příliš obsáhlá, ale student se musel samostatně naučit řadu nových postupů, které v práci přímo nejsou vidět. Proto práci hodnotím jako dobrou a doporučuji ji k obhajobě.

Posudek oponenta

Popela, Robert

Srudent zpracoval diplomovou práci na náročné téma. S problematikou konstuckčních řešení, materiálů a výpočetních metod pro aerodynamické výpočty vrtulí se obšírně seznámil a toto seznámení shrnul do prvních 35 stran diplomové práce. Následně seznamuje čtenáře se zadáním - pochází od průmyslového podniku a je zcela konkrétní. Dále je představen výsledek testů vrtule - zkouška statického tahu v uzavřeném prostoru. Zde diplomant uvádí v Obr. 4.3 kde není uvedeno že se jedná o závislost "statického" tahu na otáčkách a uvádí parametr nastavení listu alfa. V předchozí teoretické části používá běžně užívané označení tohoto úhlu beta, rovněž v seznamu použitého označení uvádí alfa jako úhel náběhu. Graf je matoucí a chybně značený. Následuje rychlé okomentování volby výpočetní metody - 3D CFD model v řešiči Ansys Fluent. Tato metoda není vůbec zmíněna v předchozí obšírné teoretické části a není vůbec zdůvodněna. Čtenář je postaven před kapitolu 5 - CFD analýza stávající vrtule. Zde je solidně popsána tvorba sítě a výpočetní domény, naprosto chybí odůvodnění volby turbulenčního modelu, který je kritickým bodem drtivé většiny simulací viskózního proudění. Student patrně kompletně převzal nastavení z reference [13] a nikterak nestudoval a nevysvětlil důvody volby. Po validaci modelu výpočtu statického tahu v porovnání s měřením (vyšlo solidně), pokročil k výpočtům vrtule v letu se správně domodelovaným modelem torza trupu. Až zde je uvedena kapiptola Mesch dependence study, která je mandatorním krokem u korektní simulace a měla být provedena již u výše zmíněné simulace. Horší je, že za mesh dependence study je považováno puze ad-hoc zjemňování sítě. Optimalizace listu - kapitola 6 - je dobře logicky uspořádána ovšem autor zjišťuje že většina modifikací nemá v zásadě efekt. Zde zcela chybí fyzikální rozbor potenciálního vlivu změn ještě před zahájením optimalizace brutální silou - něco změníme a uvidím. Dále, tab. 5.5 a další jsou matoucí. Je zde uváděna změna tahu, změna momentu v [%] a hodnoty jsou mezi 75 a 120%. Nicméně z textu je pak evidentní že se jedná o změny -25 až +20%. Náskledně je zde uveden poměr změn a tento je bezrozměrný a nní vůbec jasné poměr čeho to je. V kapitole 7 je provedeno racionální zhodnocení se správně vyvozenými závěry. Celkově však popis samotných výpočtů zabírá pouhých 19- stran z celkového rozsahu práce. Tomu odpovídá i strohost popisu.  Práce řešila náročný problém, student však mohl k některým volbám přistoupit systematičtěji. Po rozsáhlém teoretickém úvodu diplomant zvolil nepopsanou metodu která evidentně nebyla dotažena na validní úroveň, nezvládl dobře analýzu výsledků a interpretaci a pustil se do optimalizace. Toto bylo velké sousto a je popsáno pouze na 19 stranách.

eVSKP id 149160