ZBAVITEL, J. Řešení nestacionárního pohybu tělesa v proudící kapalině [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.
Diplomová práce s obecným zadáním řešení nestacionárního pohybu tělesa v kapalině je zaměřena zejména na biomechanickou aplikaci proudění umělou chlopní. Autor popsal úskalí zvolené problematiky a provedl odpovídající literární rešerši. Práce popisuje náročné téma, které přesahuje běžné znalosti získané během studia. Autor si nezvolil komerční software pro řešení proudění, ale využil open source technologie. Musel proto samostatně nastudovat používání softwaru OpenFOAM a metody dynamických i adaptivních sítí. Tento software není v rámci standardních předmětů magisterského studia vyučován. V rámci diplomové práce vypracoval rešerši používaných typů umělých chlopní a zhodnotil jejich funkci a nedostatky s ohledem na možné patologie kardiovaskulárního systému. Nastudoval si obsáhlou teorii proudění a interakce tělesa s kapalinou. Těžiště práce spočívá ve výpočtovém modelování, ve kterém autor i přes časovou náročnost dosáhl velmi potřebných výsledků. V rámci výpočtů zhodnotil výhody a nevýhody použití laminárních a turbulentních modelů a upozornil na možná úskalí jednotlivých typů. Vybraná varianta mitrální chlopně není literaturou tak detailně popsána jako často řešená chlopeň aortální, proto jsou výsledky simulací velmi cenné. Výpočty prováděl na geometrii skutečné chlopně Sorin Bicarbon. Původně zamýšlený experiment ztroskotal na technických problémech s letitým standem, přesto autor práce nalezl řešení ve formě srovnání s experimentem dostupným v literatuře. Dle zadání provedl výpočtové srovnání tvarových optimalizací listů chlopní z hlediska hemodynamiky a výpočty silových účinků na ně. Při srovnáních provedl vyhodnocení hned z několika hledisek – vliv na stabilitu proudění, na průběh tečných napětí a na silové účinky. Získané výsledky jsou řádně diskutovány a shrnuty. Tato práce by si rozhodně zasloužila pokračování v podobě disertační práce, aby mohlo být dosaženo kýžených parametrů, nejlépe s rozšířeným modelováním na 3D a vlastního experimentu. Také se nabízí možnost sledování proudění pomocí optických metod (PIV). Student pracoval velmi aktivně, přestože se díky velkému záběru zájmu dostával do časových obtíží, dospěl ke správným výsledkům. Po úspěšné obhajobě doporučuji práci na udělení Ceny děkana FSI.
| 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 | B | ||
| 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 |
Autor přistoupil k vypracování své diplomové práce poctivě, což se odrazilo na kvalitě výsledného textu. V rámci tématu autor řešil problematiku umělých srdečních chlopní, konkrétně vliv tvaru srdeční chlopně na její hemodynamické vlastnosti. Teoretický úvod diplomové práce obsahuje informace o současných náhradách, jejich vlastnostech i rizicích, která se pojí s jejich použitím společně s popisem problematiky CFD a metod nezbytných k modelování chlopní. K úvodní části práce mám jen mírnou připomínku, kapitola věnovaná CFD modelování mohla být podrobnější. Pro samotnou CFD analýzu byl využit software FOAM-extend 4.0. Pro pohyb chlopní v krevním řečišti byla využita metoda 6DOF. Autor se tedy musel vypořádat s problémy spojenými s využitím dynamické sítě. Pro tyto potřeby využil vlastní program řídící průběh výpočtů, síťování domény pomocí programu cFMesh a přenos dat mezi výpočty. K získaným výsledkům autor přistupuje kriticky s vědomím omezení, která vyplývají z použitého přístupu a faktu, že vzhledem k popsaným okolnostem nebyl proveden experiment. Celkově práce působí skvělým dojmem. Z drobných nedostatků, na které jsme v průběhu čtení práce narazil, bych rád zmínil následující: 1) V textu se autor poměrně často neodkazuje na konkrétní obrázek. V kapitole věnované popisu výsledků CFD výpočtů by to výrazně zvýšilo přehlednost práce. 2) Graf 1 mohl být rozdělen tak, aby byl profil turbulentní kinetické energie lépe patrný. 3) Popisky polí vířivosti jsou označeny jako „Obrázek XYZ“. 4) Popisky legend obrázků jsou špatně čitelné. Výše zmíněné nedostatky jsou vzhledem k úrovni práce i míře úsilí, kterou autor musel vyvinout, marginální. Předloženou práci tedy doporučuji k obhajobě s hodnocení A.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | B | ||
| 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 | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 109594