NOVOTNÝ, V. Vliv zakončení výztužné lopatky u Francisovy turbíny na tvorbu Karmánových vírů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2015.
Student se zabýval velmi aktuální problematikou vzniku Kármánovy vírové stezky za odtokovou hranou lopatky vodní turbíny. Postupoval systematicky od jednoduchých, ale experimentálně dobře zdokumentovaných úloh, které sloužily k naladění výpočtového modelu až ke skutečné lopatkové mříži výztužných lopatek spirály Francisovy turbíny. Přínosem práce je nalezení vhodných výpočtových modelů pro daný typ úlohy i ověření vlivu zakončení lopatky na frekvenci odtrhávání vírů a amplitudu součinitele vztlaku na hydraulický profil. Práce je psána anglicky, srozumitelnou a čtivou formou, po formální a grafické stránce bez výhrad. Student přistupoval po celou dobu k řešení DP velmi aktivně. Diplomovou práci doporučuji k obhajobě.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | B | ||
| Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Tématem diplomové práce je analýza Karmánových vírů za obtékanými tělesy s konkrétní aplikací na návrh optimalizační úpravy odtokové hrany výztužné lopatky Francisovy turbíny. V úvodu diplomové práce se autor věnuje teorii a praktickým zkušenostem s touto problematikou vhodně zpracovanými citacemi a poznatky z dostupné literatury, především zahraniční. Autor definuje oblast vzniku a charakter Karmánových vírů v závislosti na hodnotě Reynoldsova a Strouhalova podobnostního čísla. Základním nástrojem pro dosažení cíle diplomové práce byla zvolena metoda numerické simulace nestacionárního turbulentního proudění v komerčně dostupném programu Ansys Fluent. Pro kalibraci jednoduššího případu simulující obtékání kvádru bylo využito publikovaných experimentálních výsledků. Pozitivním závěrem kalibrace je, že výrazně jednodušší numerický model prokázal nejlepší shodu s výsledky experimentu z hlediska hodnoty predikované frekvence. Pro ověření schopnosti modelovat vliv tvaru výstupní hrany na charakter Karmánových vírů bylo použito proudění kolem profilu NACA s různě upravenou výstupní hranou. Srovnáním s experimentálními výsledky nebyla potvrzena dobrá shoda vlivu různě upravené výstupní hrany na posun frekvence odtrhávání vírů u šikmo seříznuté hrany. Autor zde zpochybňuje výsledky experimentu, které nejsou ve shodě s obvyklou tendencí posunu frekvencí publikovanou jinými autory. Toto zpochybnění se jeví jako správné a tudíž výsledky numerické simulace v diplomové práci jsou pravděpodobně v pořádku a ve shodě se skutečností. Bohužel nebylo možno porovnat velikosti amplitudy pulsující síly, které jsou pro praxi velmi důležité. Zde by bylo vhodné provést alespoň korelaci mezi vypočtenou amplitudou síly a měřenou hodnotou vibrací. Ve třetí části práce se autor věnuje aplikaci již ověřeného modelu numerické simulace na optimalizaci tvaru výstupní hrany výztužné lopatky Francisovy turbíny. Výsledky ukazují velmi příznivý vliv úpravy jednostranným zkosením hrany na velikost amplitudy budící síly a také očekávaný posun frekvence. Tyto závěry jsou přímo využitelné pro praxi a jsou ve shodě se zkušenostmi z provozu vodních turbín. Všechny cíle diplomové práce byly splněny a to s využitím moderních numerických metod simulace proudění. Předložená diplomová práce je napsána v anglickém jazyce, a to na velmi dobré jazykové úrovni, což zvyšuje její hodnotu především v mezinárodním měřítku. Také grafická úprava diplomové práce je na dobré úrovni a prakticky bez chyb.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | B | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. vysledky 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 | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 83625