FENYVESI, A. Návrh kryogenního systému pro zkapalnění procesního plynu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.
Diplomová práce se věnuje problematice tepelných výměníků v oblasti kryogeniky, konkrétně návrhu systému pro zkapalňování oxidu uhličitého za využití dusíku jako chladicího média. Zvolená tematika je technicky náročná a má jednoznačný aplikační potenciál ve výzkumu i průmyslu. Struktura práce je logická a přehledná. První kapitola obsahuje rešerši různých typů výměníků využívaných v kryogenice – včetně méně tradičních konstrukcí, jako jsou perforované či sintrované výměníky. Tato část by však mohla být poněkud obsáhlejší. Na druhou stranu je třeba uznat, že kryogenní oblast patří mezi mladší inženýrské disciplíny a počet praktických zdrojů je omezený. V daném kontextu lze rozsah rešerše akceptovat. Druhá a třetí kapitola se zabývají návrhem a výpočtem samotného výměníku. Student přistupuje k problému systematicky – definuje fyzikální vlastnosti pracovních médií i materiálu, provádí výpočet tepelného výkonu, navrhuje geometrii a rozepisuje jednotlivé výpočetní vztahy pro tepelné ztráty, součinitele přestupu tepla i tlakové ztráty na straně trubek i pláště. Je důležité podotknout, že kondenzace při kryogenních teplotách vykazuje řadu specifik, které se promítají například do průběhu tlakových ztrát. Tato specifika si student zjevně uvědomuje, což je patrné z rozčlenění výpočtu na více segmentů. Vzhledem k této segmentaci je pochopitelné, že u některých rovnic chybí konkrétní výpočetní ukázka. Nicméně právě proto by bylo vhodné prezentovat výsledky výpočtů ve větší míře graficky – například vývoj parametrů podél délky výměníku, změny tlakových ztrát, průběh teplot apod. Některé grafy práce obsahuje, ale celková transparentnost a přehlednost výpočetní části by tímto přístupem výrazně vzrostla. Z hlediska grafické úpravy práce nejsou všechny části zcela vyrovnané – místy je zpracování méně přehledné, s rezervami ve formátování rovnic a jednotnosti popisů. Přesto je nutné ocenit informační přínos práce. Student prokazuje vysokou míru samostatnosti, zejména při hledání relevantních kriteriálních rovnic a přístupů k řešení problému v málo pokrytém odborném poli. Závěr práce je stručný, ale výstižně shrnuje dosažené výsledky, diskutuje limity navrženého řešení a nabízí návrhy na další experimentální ověření. Přílohou je také výkresová dokumentace teplosměnné částí výměníku. Protože jde pouze o část výměníku, považuji tento výkres, že poslouží pouze pro lepší představu čtenáři, než aby sloužil jako reální výkresová dokumentace Přes výše zmíněné obsahové, grafické a formální nedostatky práce obsahuje určité technické přínosy a dílčí výpočty jsou provedeny správně. Práci tedy doporučuji k obhajobě a hodnotím známkou 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 | A | ||
| 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 | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | B | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | B |
Tato práce se zabývá návrhem kryogenního systému pro zkapalnění procesního plynu jímž je oxid uhličitý. Systém byl navržen jako jeden protiproudý spirálově vinutý výměník. Po grafické stránce vypadá práce velmi úhledně, působí profesionálně, využívá pro-linky mezi jednotlivými sekcemi což usnadňuje orientaci v dokumentu. Práce je nastylizována pomocí LaTex což je dnes méně obvyklé. Práce je logicky řazena a strategie při návrhu výměníku je smysluplná a adekvátní. Co mi zde naopak chybí je příloha obsahující samotný program výpočtu, v práci není uvedeno jaký software byl použit (s výjimkou užití knihovny CoolProp v programovacím jazyce Python), pro implementaci iteračního postupu prezentovaného na Obr 2.6 a Obr 2.7. Práce obsahuje mnoho empirických rovnic a bez této přílohy není možnost zkontrolovat správnost výpočtu. V příloze se naopak nachází výkresová dokumentace jednotlivých vrstev výměníku, která je až na pár formálních nedostatků zpracována přehledně. nicméně se jedná o pěknou práci s relativně originálním problémem a prezentované řešení se jeví jako správné. Proto doporučuji práci k obhajobě s celkovým hodnocením 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 | 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 | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 165117