HEINZ, P. Vstupní recirkulace u odstředivého čerpadla [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.

Posudek vedoucího

Rudolf, Pavel

Student Pavel Heinz se ve své diplomové práci zabýval modelováním vstupní recirkulace u odstředivých čerpadel a různými způsoby jejího potlačení. Tato problematika je poměrně závažná především s ohledem na provoz čerpadel mimo optimální provozní bod a možný vznik kavitace. Student se soustředil na konkrétní čerpadlo, u kterého jsou známé experimentálně změřené charakteristiky a kompletní geometrický popis. Kromě základního výpočtu realizoval také výpočet s pěti různými opatřeními pro potlačení vstupní recirkulace. Simulace probíhaly na částečně zjednodušené geometrii (tj. bez mezidiskových prostor), tak aby vše bylo časově realizovatelné. Studovaná opatření vycházející z literárně publikovaných doporučení poskytla informace pro základní náhled, který bude následně, již mimo diplomovou práci, dále rozpracováván v rámci aktuálně řešeného výzkumného projektu. Student na své DP začal pracovat již od 4. ročníku a dále pak intenzivně i v ročníku pátém. Jeho práce byla velmi zodpovědná a často svou práci konzultoval. Diplomovou práci doporučuji k obhajobě.

Posudek oponenta

Štefan, David

Všechny cíle diplomové práce byly splněny a výsledky mohou posloužit k rozšíření vědomostí o efektu vstupní recirkulace odstředivých čerpadel. Diplomová práce je v některých pasážích možná až zbytečně rozsáhlá a šlo by ji zredukovat. Autor prokázal, že je schopen kvalitně provést CFD analýzu dané problematiky a z výsledků vyvozovat závěry a doporučení. V práci jsem nicméně narazil na následující nesrovnalosti. Na straně 19 je u popisu částí odstředivého čerpadla uvedeno, že inducer slouží k předrotaci kapaliny, což může působit zavádějícím dojmem. Hlavně s ohledem na to, že na straně 20 je napsáno, že inducer zvyšuje statický tlak před oběžným kolem. Některé slovní spojení jsou z mého pohledu nevhodné. Např: průtoková účinnost a separace průtoku na str. 22. Separace toku na str. 23. Kavitační napadení na str. 31. Pravděpodobně se jedná o důsledek překladu z anglické literatury. V kapitole 3.2 jsou uvedeny vztahy pro výpočet průtoku recirkulující kapaliny a momentu hybnosti v recirkulující oblasti. Škoda, že nejsou tyto vztahy dále v práci použity k následné analýze výsledků. Na str. 51 je v první větě napsáno, že po prvním zkonvergovaném výpočtu byla zkontrolována kvalita sítě v oblasti mezní vrstvy, zdali byl zvolen správná model turbulence. Toto je zavádějící s ohledem na předchozí odůvodnění použití daného modelu turbulence. Spíše mnělo být napsáno, že kvalita sítě v oblasti mezní vrstvy se kontrolovala s ohledem na požadavky zvoleného modelu turbulence. Na straně 54 je uvedeno, že výsledky s použitím metody Frozen-Rotor byly zprůměrovány ze třech poloh oběžného kola vůči nosu spirály. To se mně zdá docela málo, vhodnější by bylo udělat průměr z více poloh. Výpočet obvodové složky rychlosti prezentovaný na str. 63 si mohl autor ulehčit tak, že v CFD-Post v kartě Turbo lze dopočítat rychlosti v cylindrickém souřadném systému, se kterými lze dále pracovat. Na straně 83 je zmíněno, že model kavity neobsahuje žebra, která by v realitě byla nutná z konstrukčních důvodů. Osobně si myslím, že zakomponováním žeber do virtuálního modelu by mohlo významně změnit funkci kavity a tudíž i tohoto opatření proti recirkulaci. Žebra by totiž potlačila obvodovou složku rychlosti. V práci je také několik drobných nedostatků: Veličiny jsou někdy psané kurzívou (v rovnicích) a někdy bez kurzívy (většinou v textu). Mělo by to být jednotné. Malé „p“ u jednotky Pa na str. 18 Na straně 47 by asi mělo být napsáno: „Virtuální geometrie kola má vnější průměr (189 mm) …“ na místo uvedených (89 mm) Na straně 48 je ve druhé větě slovo „výstupu“ zaměněno za vstupu. Na straně 90 v posledním odstavci chybí indexy u unášivé rychlosti. Přes výše uvedené je diplomová práce na dobré úrovni a tudíž ji mohu doporučit k obhajobě.

eVSKP id 125082