Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Zabloudil, Jan

Hlavní dílčí cíle práce byly vedoucím stanoveny tři: 1. rešerše dané problematiky, 2. návrhový výpočet zvoleného druhu pneudopravy pomocí studentem definovaného postupu a vhodně zvoleného softwaru a 3. provedení případové studie ověřující tento postup. Pro splnění těchto cílů student na základě velmi důkladné rešerše současných inženýrských modelů, popisujících pneumatickou dopravu sypkých materiálů, sestavil software v jazyce Python. Ten umožňuje na základě běžných požadavků projektanta – tj. volby dopravovaného média, jeho množství, nároků na dopravní trasu apod. – návrh optimální dimenze potrubí a hnacího dmychadla. Automatizovaný návrhový výpočet je sestaven tak, aby bral v potaz také mnohé parametry, které současná inženýrská praxe mnohdy zanedbává, například vliv teploty nosného plynu. Sestavený výpočetní model byl úspěšně otestován na případové studii srovnávající vypočtené parametry s reálně naměřenými daty u dvou průmyslově provozovaných tras pneudopravy, dopravujících dva odlišné sypké materiály. Předložená práce je na vysoké úrovni. Hloubka záběru rešeršní části práce značně překračuje požadavky kladené na bakalářskou práci, aniž by na její úkor utrpěla kvalita praktické části práce. Student pracoval iniciativně a samostatně, přičemž vedoucímu průběžně představoval dílčí výstupy. Během konzultací prokázal student dobré porozumění dané tematice a předpoklady pro inženýrskou práci i výzkumnou činnost. Práci jednoznačně 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 výsledky 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
Samostatnost studenta při zpracování tématu	A

Navrhovaná známka: A

Posudek oponenta

Jegla, Zdeněk

Předložená bakalářská práce studenta Petra Skály se zabývá návrhem pneumatické dopravy sypkých látek. Má celkem 105 stran, je členěna na 16 hlavních kapitol a cituje 106 odborných zdrojů. Svým rozsahem, ale i pečlivostí zpracování a technickou úrovní se výrazně vymyká nejen běžným bakalářským, ale i běžným diplomovým pracím. Pneumatická doprava představuje komplexní disciplínu, jelikož vyžaduje pochopení proudění vícefázových směsí, výpočet tlakových ztrát, optimalizaci výkonu ventilátorů či kompresorů a volbu vhodného dávkovacího a filtračního zařízení. Při návrhu pneumatické dopravy je také nutné zohlednit i vlastnosti dopravovaného materiálu – jako je granulometrie, sypná hmotnost, abrazivní účinky či poréznost – jež ovlivňují proudění a tlakové poměry v systému. Jak student v práci zmiňuje, zvolil si téma pneumatické dopravy proto, že propojuje více inženýrských disciplín – od proudění a mechaniky tekutin přes procesní techniku až po konstrukční návrh. Díky tomu, že se během bakalářského studia průběžně aktivně podílel na projektech firmy Eveco Brno, zabývající se technologií spalování komunálního odpadu, u níž se pneudoprava nalézá jak v oblasti čištění spalin, tak na odvodu popílku, měl možnost sledovat pneumatickou dopravu v praxi a pochopit její význam nejen z hlediska technologie, ale i provozní spolehlivosti. Téma současně poskytlo studentovi prostor pro vývoj vlastního výpočetního nástroje, díky čemuž mohl prakticky využít teoretické znalosti a programovací dovednosti nabyté během bakalářského studia a využít odborné zkušenosti z praxe a vytvořit tak softwarový nástroj pro řešení pneudopravy přímo využitelný v praxi. Současně, jak student uvádí, řešil bakalářskou práci také jako reakci na dlouhodobě nejednotný, často zastaralý a obtížně přenositelný přístup k návrhu pneumatických dopravních systémů, který je patrný v řadě veřejně dostupných českých odborných zdrojů. Ačkoli existuje množství odborných prací zaměřených na pneumatickou dopravu, používají mnohé z nich velmi zjednodušené anebo zastaralé výpočtové vztahy, jejichž přesnost a aplikovatelnost jsou silně omezené, což výrazně omezuje jejich praktické využití. V teoretické části práce student po nezbytném úvodu do řešené problematiky postupně a nadstandardním způsobem představuje druhy pneumatické dopravy, hlavní prvky systému pneumatické dopravy a významné parametry pro jeho návrh a zcela správně věnuje zásadní teoretickou pozornost stanovení potřebné minimální rychlosti, vlivu potřebné délky na urychlení pro urychlení částic po jejich nadávkování do potrubí a problematice přesného stanovení tlakových ztrát v horizontálním, vertikálním a diagonálním potrubí, při zaoblení potrubí a při jeho větvení. Teoretickou část práce potom uzavírá problematikou návrhu zdroje tlaku v pneumatickém dopravním systému, jako klíčového kroku, který určuje, zda bude doprava materiálu spolehlivá, efektivní a ekonomicky udržitelná. Praktická část bakalářské práce je věnována návrhu výpočtového programu v jazyce Python, který umožňuje iterativní výpočet tlakových ztrát na základě uživatelsky zadaných vstupních parametrů. Program zohledňuje jednotlivé orientace potrubí, výškové rozdíly, ztráty třením, urychlením a místními odpory. Součástí vytvořeného programu jsou také moduly pro optimalizaci vnitřního průměru potrubí a dopravní rychlosti, jejichž cílem je minimalizace energetické náročnosti systému. Vytvořený program student aplikuje a ověřuje na řešení dvou konkrétních případových studií z energetického provozu, v nichž jsou porovnány reálně naměřené a programem vypočtené hodnoty. Odchylky se pohybují v přijatelném rozmezí, což potvrzuje vhodnost navrženého přístupu a vyvinutého programu pro praktické inženýrské využití. Práce tak přináší ucelený znalostní pohled na návrh pneumatických dopravních tras s důrazem na efektivitu, přesnost a možnost dalšího rozšiřování výpočtového programu. Po formální stránce je práce přehledně strukturovaná, logicky členěná a po jazykové stránce pečlivě zpracovaná jen s minimálním výskytem stylistických chyb. Také grafické výstupy (tj. obrázky, schémata, grafy apod.) jsou názorné, srozumitelné a přesně plní svůj účel. Z práce je patrná vysoká odbornost, technický přehled a zapálenost studenta do řešené problematiky i jasné vedení vedoucího práce. Závěrem s nadšením konstatuji, že předložená bakalářská práce se jak po odborné, tak formální stránce nachází na úrovni výborné diplomové práce. Práce zcela splnila vytýčené cíle, je na vynikající úrovni a poskytuje poznatky, výsledky i vytvořený software pro přímé praktické využití. Bakalářskou práci proto doporučuji k obhajobě a hodnotím ji známkou A/výborně.

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. výsledky 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

V rámci obhajoby práce mám na studenta následující dva dotazy:
1) V kapitole 15.1.1 zaměřené na volbu dopravní rychlosti pracujete s dříve objasněnými pojmy rychlostí saltace a vznosu a správně uvádíte, že při návrhu dopravní rychlosti je nutné zajistit, aby v žádném úseku potrubí neklesla její hodnota pod rychlost saltace popřípadě pod rychlost vznosu. Na obrázcích 15.1 a 15.2, což jsou výstupy z vytvořeného programu, na kterých problematiku volby dopravní rychlosti demonstrujete pro případ jednoduchého elementu, se však vyskytuje ještě tzv. kritická rychlost, které v práci dále není zmíněna. Vysvětlete pojem kritická rychlost použitý v obrázcích 15.1 a 15.2.
2) V kapitole 15.4.1 zaměřené na optimalizaci průměru potrubí uvádíte, mimo jiné, obrázky generované programem, na nichž ukazujete identifikaci optimálního průměru potrubí pro dvě řešené případové studie pneudopravy popílku a pneudopravy sorbentu. Nejpřínosnější pro praxi je jednoznačně obr. 15.7. Vzhledem k tomu, že v předchozí kapitole 15.3 objasňujete iterační výpočet tlakové ztráty na jednotlivých segmentech potrubní trasy, není z textu kapitoly 15.4.1 ani z obr. 15.7 zcela jasné na jakém principu vytvořený výpočtový program při stanovování optimálního průměru potrubí pracuje – tj. zda používá diskrétní přístup založený na porovnávání vypočtených hodnot příkonu anebo zda používá přístup založený na derivaci účelové funkce příkonu pro nalezení jejího minima. Objasněte tedy s pomocí obr. 15.7 na jakém principu Váš program při hledání optimálního průměru potrubí pracuje.