KRČEK, R. Vliv vstupní rychlosti na proudění v interiéru hydrocyklonu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.

Posudek vedoucího

Klas, Roman

Student zpracoval diplomovou práci zabývající se posouzením vlivu rozměrů vstupní trubice na hlavní proudové a provozní parametry hydrocyklonu. Úvodem popsal proudění tekutiny v typickém odlučovači a definoval silové účinky na separované částice. Dále zmínil hlavní části cyklonů a obvyklé oblasti jejich průmyslového využití. V praktické části realizoval sadu CFD simulací s cílem zhodnotit dopad změn rozměrů vstupní trubice na velikost zejména obvodové složky rychlosti a na účinnost separačního procesu. Po formální stránce by si některé kapitoly této studie zasloužily lepší členění, větší počet doprovodných obrázků a tabulek koncentrujících jednotlivé parametry. Jinak je ale práce řazena poměrně přehledně a vykazuje jen menší nedostatky, jako je například výskyt takřka duplicitních odstavců nebo odkazování na konkrétní pasáž textu, která se však na daném místě práce nenachází. Z věcného hlediska se ve studii objevuje menší množství nepřesností např. ohledně faktického využití jednosměrné či dvousměrné simulace, definice účinností nebo souladu mezi značením a popisem proměnné či jejím významem. Rovněž jsou v práci uváděna tvrzení, o jejichž reálném ověření chybí v textu záznam. Zásadní pozornost by si pak zasloužila především část studie věnovaná vyhodnocení výsledků, a to zejména obvodové rychlosti s ohledem na přesnost a míru složitosti problému. Obecně lze říci, že během zpracovávání diplomové práce si student počínal velmi samostatně, využil dostupné výpočetní prostředky a dostatečné množství literárních zdrojů. Je proto škoda, že si na podrobnější analýzu řešeného problému neponechal podstatně více prostoru. Cíle diplomové práce ale splnil a rozsah CFD simulací, které realizoval, je také poměrně značný. Diplomovou práci proto doporučuji k obhajobě.

Posudek oponenta

Běhoun, Lukáš

Student předkládá diplomovou práci na téma „Vliv vstupní rychlosti na proudění v interiéru hydrocyklonu“. Práce je rozdělena na teoretickou část, která shrnuje poznatky o konstrukci, proudění a separaci v hydrocyklonech, a praktickou část, kde je provedena série CFD simulací za účelem vyhodnocení vlivu vstupní rychlosti na proudění a separační účinnost zařízení. Zvolená problematika je aktuální a má zřetelný praktický význam – optimalizace provozních parametrů hydrocyklonů je důležitá v řadě průmyslových aplikací. Teoretická část pokrývá široké spektrum informací o vírových odlučovačích, nicméně místy trpí nedostatky v práci se zdroji. Některá tvrzení a uváděné hodnoty nejsou podloženy odkazy na literaturu, což snižuje dohledatelnost a důvěryhodnost informací. V textu se objevují nevhodně přeložené odborné výrazy (např. „turbulence model“ a „návětrná buňka“) a chyby v jednotkách či fyzikálním významu veličin – například rovnice (9) vede k výsledkům odporujícím fyzikální realitě (účinnost větší než 1), přičemž je na tuto rovnici odkazováno i v praktické části. Je však třeba dodat, že v praktické části již autor vzorec interpretuje správně. U rovnice (11) jsou veličiny ve vzorci chybně popsané a vzorec tak nedává smysl. Navzdory uvedeným nedostatkům lze teoretickou část považovat za dostatečný podklad pro pochopení principu funkce a konstrukce hydrocyklonu. V praktické části je prezentována geometrie hydrocyklonu, tvorba výpočetní sítě, nastavení simulace a samotné výpočty. V tomto směru lze ocenit strukturovanou výpočetní síť a poměrně rozsáhlý počet simulací (56 případů). Autor správně použil DPM model a analyzoval vliv vstupní rychlosti na dvě složky rychlosti (tangenciální a axiální), tlakovou ztrátu hydrocyklonu a separační účinnost. V některých případech však chybí důležité doplňky: nebyla provedena studie nezávislosti výsledků na síti, osobně mi chybí obrázek výpočetní sítě a rovněž není uvedena hodnota y+. Není také řádně zdůvodněn výběr geometrie studovaného hydrocyklonu. Dále se objevují rozpory v popisu – autor v jednom místě tvrdí, že byla uvažována jednosměrná vazba mezi částicemi a proudovým polem (strana 41), jinde naopak dvousměrná (strana 43). Problémem je rovněž opakování některých vět a celých odstavců (strana 37, 46), místy bez souvislosti s okolním textem (strana 41). Diskuze samotných výsledků je pak místy velmi stručná – například u axiální rychlosti student konstatuje, že se jedná o podstatnou veličinu v hydrocyklonu, avšak nijak ji nevyhodnocuje, pouze ukazuje jeden profil rychlostního pole v interiéru hydrocyklonu. Podobně není vůbec diskutována radiální složka rychlosti. U vyhodnocení tangenciální rychlosti (strana 50) student uvádí, že používá střední hodnotu tangenciální rychlosti, ale neudává, jakým způsobem byla tato hodnota vypočtena. Lze ocenit snahu o vytvoření predikčního modelu pro tangenciální rychlost, nicméně je škoda, že u zobecněného modelu nejsou uvedeny konkrétní nalezené hodnoty koeficientů, a nelze ho tak nijak ověřit, či využít. Student dále využívá pouze lineární a kvadratický regresní model pro proložení získaných výsledků, otázkou však je, zda by nebylo vhodné vyzkoušet i jiné typy modelů a porovnat jejich vhodnost pomocí kvantitativní metriky, například koeficientu determinace. Na druhou stranu je třeba vyzdvihnout přehledné grafické zpracování výsledků ve formě grafů, logicky členěnou strukturu textu a systematický přístup k provedení simulací – autor tak prokazuje orientaci v oblasti numerického modelování vícefázového proudění. Tyto klady jsou však oslabeny řadou formálních nedostatků, jako je nesoulad názvů kapitol v obsahu s těmi v textu, rozdílné indexy koeficientů v některých tabulkách oproti uvedeným rovnicím (např. Tabulka 5), nefunkční křížové odkazy, nadměrné řádkování a chybné titulky u některých obrázků. Navzdory uvedeným odborným a formálním nedostatkům, jako jsou nepřesnosti v rovnicích, rozpory v popisu použitých modelů a nedostatečné odkazy na literaturu, student prokázal základní schopnost řešit složitou numerickou úlohu a výsledky zpracoval přehledně. Přesto nelze přehlédnout množství faktických chyb, nedůsledností a nižší úroveň formální úpravy práce, které zásadně snižují její odbornou i prezentační kvalitu. Práci proto doporučuji k obhajobě a hodnotím ji známkou D.

eVSKP id 162414