SMUTKOVÁ, K. Dvoumédiové trysky pro zachycování CO2 [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Jedelský, Jan

Slečna Bc. Karolína Smutková si zvolila diplomovou práci s experimentálním zaměřením. Již od počátku jsme zadání diskutovali jako náročné jak časově, tak technicky. Byla srozuměna s nutností aktivního přístupu a důrazem na dostatek času věnovaný zpracování jednotlivých úkolů. Při hodnocení jsem pak zohlednil, že nešlo o rutinní práci, kde by stačilo pouze využít nabyté vědomosti, ale bylo třeba je rozšířit. Dáale jsem zohlednil i to, že pro práci měla vytvořeny velmi nadstandardní podmínky. Téma bylo součástí grantového projektu a to umožnilo výrazně podpořit řešení práce tím, že studentka od 1.7. 2021 získala na projektu pracovní úvazek nejdříve 0,4 FTE a od 1.1.2022 navýšený na 0,6, který umožnil značně navýšit její kapacitu při řešení práce nad standardní dobu vymezenou v rámci studia. To umožnilo věnovat se tématu podstatně intenzivněji a ve větším rozsahu než je standardem. V rešeršní části práce k řešené problematice byla diplomantka odkázána především na technické a vědecké publikace v anglickém jazyce. Zde se ukázalo, že prací věnovaných řešenému problému není mnoho a bylo by vhodné pojmout rešerši šířeji s využitím obecnějších zdrojů či obdobných témat. Toto však nebylo dále řešeno. Výraznou pozitivní dovedností a předpokladem pro řešení práce byla schopnost studentky pracovat s literaturou v anglickém jazyce. Práci jsem s ohledem na její zaměření a potenciální význam nechal studentku zpracovat anglicky. Ocenil bych však více systematické a souvislé studium doporučené literatury. Problematické bylo také dodržování zavedených a standartních postupů v práci, ať se jednalo o přístup k řešení problémů, sestavování a editaci textů, či dokumentaci práce. Zde bylo zřejmé, že studentka nemá z uplynulých studijních let získané systematické znalosti a návyky, které by byla ochotna aplikovat v práci, či si je podle potřeby doplnit. Realizace práce vyžadovaly zvládnutí různých činností od studia problematiky jedno- a dvou-fázové mechaniky tekutin, přes konstrukci, aplikaci optických měřicích metod, po analýzu a interpretaci naměřených dat. Studentka si osvojila metodu Dopplerovské anemometrie tak, že byla schopna pod vedením získat soubor dat a provést jeho základní vyhodnocení. Povaha a rozsah práce i její řešení v rámci projektu vedly k tomu, že byla řešena týmovou spoluprací s dalšími studenty a pracovníky zapojenými do projektu. Práci tedy řešila v intenzivní spolupráci a za výrazné pomoci zejména Ing. Ondřeje Cejpka a Ing. Milana Malého, Ph.D. Práce v tomto týmu probíhala bez zásadních problémů, studentka prokázala schopnost týmové práce. Jako velmi zásadní nedostatek v dokumentaci práce však vidím neschopnost či neochotu studentky vyhodnotit v práci explicitně svůj vlastní přínos, svůj podíl na celé práci a vymezit, které činnosti byly provedeny ve spolupráci či někým jiným, které myšlenky byly její vlastní a které převzala od ostatních, co bylo již k dispozici na pracovišti a co bylo nutno sestavit, vyrobit, vymyslet, navrhnout. Toto jsem diplomantce, důrazně připomínal a vysvětloval, jako důležitý rys každé týmové práce. Od počátku jsem dal diplomantce poměrně velkou důvěru a volnost v řešení práce s tím, že se projevila jako samostatná a schopná sama si práci a potřebné činnosti organizovat. Tuto snahu o samostatnou práci bych rád hodnotil jako pozitivní vlastnost, pokud by však nebyla jejím důsledkem nízká míra komunikace průběhu práce a zejména jejích problémových pasáží. Pravidelné schůzky se studentkou se nepodařilo vůbec nastavit a jako vedoucí jsem tak měl nízkou kontrolu nad průběhem práce. Studentka si vytvořila pouze velmi stručný časový plán, což u takto náročné práce ztížilo možnost detailního plánování a kontroly plnění úkolů. Při práci mi pak chyběla rozvaha dalšího postupu a rozhodovacích kroků práce. Domnívám se, že lepší plánování a hlídání termínů by umožnilo efektivnější práci a využití pracovního času a dosažení cílů při dotaci práce v průměru polovičním pracovním úvazkem. Bylo by také možné se vyhnout situacím jako pozdní a provizorní odevzdání prezentace práce pro obhajobu, která byla podmínkou zápočtu v rámci Semináře k diplomové práci (předmět MD6), a která byla řešena s vyučujícím až v poslední možný den zápočtu. Níže jen ve stručnosti uvedu hlavní problémové body práce: • Nedostatečné vysvětlení provedených kroků a zejména zdůvodnění volby v rozhodovacích částech práce. V mnoha situacích byla možnost výběru různých řešení např. volby metody měření, úprav zkušebního zařízení. To však záviselo na znalostech studentky, které bylo možné rozšířit studiem dostupných literárních pramenů, prakticky však často převzala a využila pouze radu od kolegů bez snahy o podrobnější ošetření situace. • Nedostatečný popis a dokumentace technických aspektů řešení, postupů, metod, zkušebního standu apod. (zejména provozních parametrů při experimentu, nastavení optického systému), chybí schémata a návodné obrázky, které by vysvětlily, jak popisované objekty vypadají, jak byly připraveny experimenty, jak měření atd., u výpočtů (např. odváté frakce) popis vysvětlení a odvození výsledného vztahu. • Text věnovaný výsledkům je příliš popisný, zejména dokumentuje průběh trendů zřejmý z obrázků, ale je bez hlubší analýzy a popisu s uvážením jevů, které se k daným aspektům problému vztahují. • Na jedné straně oceňuji snahu o vlastní řešení a vytvoření scriptu pro výpočet trajektorie kapek, na straně druhé to vedlo k plýtvání časem na řešení, které nebylo dotaženo do konce, jakkoli validováno, dokumentována a řádně aplikováno. Navrhoval jsem využít stávající aplikaci pro výpočet pohybu kapek, která je k dispozici, je jak validovaná, tak dostatečně dopracovaná a stačilo by ji použít, případně bylo možno i dále rozšířit s menším úsilím a větším výsledkem. • Práce s textem: text by si zasloužil lepší editaci, dopracování, podávání informací od obecných ke konkrétnějším, s vysvětlením a uvedení informací do kontextu a souladu se zadáním práce tak, aby se čtenář v celé práci snadno zorientoval. Dále práce obsahuje neopravené formální chyby, např. jednotky (um místo µm a jiné), nejednotné formátování textu, rovnic a grafiky, vhodněji volené texty či názvy jednotlivých kapitol, které jsou příliš obecné. Vyskytuje se zde množství faktických chyb. • Citace a použití cizích literárních zdrojů: seznámil jsem ji s tím, že systém na kontrolu plagiátů našel poměrně velkou podobnost její závěrečné práce s jinými dokumenty a přiložil i vygenerovaný report. Upozorňoval jsem na nutnost správného nakládání s převzatými informacemi a striktní revize chybějících citací. Malé úsilí o vlastní práci ohledně přípravy obrazové dokumentace k práci, kde většina použitých obrázků je převzata z jiných zdrojů. • Závěr by měl mimo jiné obsahovat zhodnocení provedené práce, míry vyřešení a dosažení jednotlivých cílů práce, a komentář k problémům či nedostatkům, které by si vyžádaly pokračování v řešení. Toto je provedeno pouze velmi stručně. Práce jsem v rozpracovaném konceptu se souvislejšími pasážemi měl možnost vidět a komentovat až cca poslední měsíc před termínem odevzdání, kdy byla možnost ovlivnit její výslednou formu poměrně omezená. K obsahové stránce práce jsem vznesl řadu připomínek, přičemž velká část nebyla dostatečně nebo prakticky vůbec zapracována. Vzhledem ke stavu práce před odevzdáním jsem studentce doporučoval odložit odevzdání a nedostatky práce nejdříve odstranit. Na tomto netrvám pouze ve snaze nekomplikovat ukončení studia. Vzhledem k uvedeným negativům v postupu práce jsem zavrhl původně zvažovanou nabídku pro pokračování práce v rámci PGS studia.

Posudek oponenta

Lízal, František

Studentka Karolína Smutková si zvolila aktuální téma související s velmi akutní potřebou snižovat emise CO2. Předmětem studia byly dvoumédiové trysky aplikovatelné v procesech zachycování CO2 ve sprejových kolonách. Hlavní pozornost měla být věnována hodnocení odvanuté frakce kapiček. Práce je zpracována v anglickém jazyce a je rozdělena do sedmi kapitol, přičemž kapitola Introduction není číslována. Rešeršní část je zpracována velmi neortodoxním způsobem, kdy ještě před uvedením poznatků získaných rešerší studentka autoritativně stanoví dvě hlavní oblasti, v nichž se podle ní nacházejí mezery v současném poznání. Bezprostředně následující odstaveček se dotkne legislativního rámce pro úniky amoniaku a po něm teprve následuje stručný přehled literatury. Ten ovšem obsahuje pouze čtyři články. K tématu přitom existuje celá řada dalších článků, které nejsou v práci zahrnuty. Ani ze zmíněných čtyř článků není vytvořen shrnující závěr, s výjimkou toho, který byl studentkou určen předem. Následující kapitola je věnována přehledu typů atomizérů a za ní následuje přehled veličin a vztahů, které popisují vlastnosti spreje. V této části se velmi negativně projevuje nedostatek pozornosti a pečlivosti při psaní práce, neboť některé zkratky nejsou vysvětleny v místě prvního výskytu (např. RSF) a mnohé definice jsou popsány kostrbatým jazykem s gramatickými chybami a přepisy. V celé práci se projevuje špatná práce s horními a spodními indexy, nejsou využívány pevné mezery, v důsledku čehož dochází na koncích řádků k roztržení číselné hodnoty a jí příslušné jednotky. Zásadním nedostatkem je chybějící teoretická rozvaha, jaké by měly být rozměry rozstřikovaných kapek, aby nemohlo dojít k jejich odnesení proudem vzduchu. Očekával bych, že studentka uvede teoretické vztahy a provede výpočet sedimentačních rychlostí, brzdných drah apod. pro různé velikosti částic. Tato část by měla předcházet experimentům. V experimentální části práce zásadně chybí schéma trati jako celku. Pro čtenáře je nesmírně obtížné pochopit, jak přesně byla sestavena měřicí trať. Situaci mu naštěstí usnadní alespoň fotografie, nicméně ty jsou uvedeny až v kapitole výsledky. Absence ilustračních obrázků, znesnadňuje pochopení mnoha dalších částí textu i v jiných kapitolách práce, zejména tam, kde jsou odvozovány rovnice a není zřejmé jak přesně jsou definovány jejich parametry. V části výsledky a diskuse jsou uvedeny zajímavé a, v případě že by byly správně analyzovány, i hodnotné výsledky. Prezentovaná analýza ale opět naráží na problematickou srozumitelnost popisu odvození rovnic. Např. rovnice (29) má sloužit k vyhodnocení změny velikostní distribuce vlivem změny rychlosti protiproudu, nicméně je obtížné porozumět, jak přesně byla rovnice aplikována, neboť není konzistentně používáno značení a indexace symbolů jednotlivých veličin. Opět chybí obrázek s názorným vysvětlením definice veličin. Stejnými neduhy trpí i rovnice uváděné ve zbytku kapitoly. V rovnicích (31) a (32) jsou chybně uvedeny vzorečky pro výpočet objemu koule. Definice některých dalších veličin jsou nesrozumitelné a obtížně sledovatelné je celé odvození. Nepoučenému čtenáři zcela jistě nebude jasné, proč se skutečný datarate počítá jako podíl datarate fi/Vspherical_i, kde Vspherical_i je sférická validace, jejíž princip a význam není dostatečně vysvětlen. Za nešťastné považuji používání písmene V jako symbolu pro mnoho veličin. Ve výše zmíněném vzorci to byla validace. Hned v následující rovnici (31) se počítá V_droplet, který není pod rovnicí definován, nicméně v seznamu symbolů je uvedeno, že by to měl být objem kapky. Nicméně ze samotné rovnice plyne, že musí mít rozměr [m], neboť se počítá jakou podíl objemu kapky (s chybou ve zlomku), tedy [m3] a V_measured, což je dle popisu pod rovnicí (32) plocha měřeného objemu „definovaná laserovými paprsky a efektivní tloušťkou prostorového filtru“ v [m2]. Kromě obrázků (Figures) v této kapitole autorka zavádí novou kategorii pro grafické objekty nazvanou Graph. To je značně nezvyklé, grafy bývají řazeny a číslovány jako Figures. Navíc v seznamu obrázků na konci práce první čtyři Graphs chybí. V hlavním textu Graph 4 předchází Graphu 3. Za výsledky následuje krátká kapitola o separátorech kapek a za ní je řazena kapitola s analytickým kódem pro výpočet trajektorií v programu Python. Vypočtené trajektorie jsou však na první pohled chybné. Problém je ve výpočtu radiální složky rychlosti a v odporovém součiniteli. Autorka mylně místo Reynoldsova čísla částice počítá Reynoldsovo číslo pro proudění a logicky, když pak na jeho základě volí odporový součinitel, nemůže jí vyjít správně. I z vykreslených trajektorií je zřejmé, že odporová síla v radiálním směru neodpovídá skutečnosti. Protože v radiálním směru na částici nepůsobí žádná síla způsobující pohyb, musí zákonitě odporová síla způsobit eliminaci radiální složky rychlosti poté, co částice urazí brzdnou dráhu. Kapitola nejistoty měření je zpracována zcela nedostatečně. Výpočty nejsou ničím podloženy a nejistota měření fázovou Dopplerovskou anemometrií (PDA) není vůbec kvantifikována. Závěry práce pak bohužel nejsou dostatečně podloženy argumenty poskytnutými v předchozích kapitolách a zcela je pominut fakt, že dle experimentů i výpočtu trajektorie (byť chybného) budou prakticky všechny částice v používaném rozsahu velikostí odneseny a nejsou tudíž pro zvažovanou aplikaci vůbec vhodné. Za dostatečné nelze považovat ani zdůvodnění, proč nebyl analyzován monodisperzní atomizér, ačkoli to zadání požadovalo. Práce s literaturou je na podprůměrné úrovni, některé reference neodpovídají normě ISO 690. Z celkového pohledu je nutno konstatovat, že práce postrádá soudržnou logickou strukturu, jednotlivá témata nejsou zasazena do snadno srozumitelné myšlenkové konstrukce tak, aby bylo jasné, čeho chce autorka v práci dosáhnout, proč k tomu volí ty které konkrétní postupy, a proč je řazení kapitol takové, jaké je. Pozitivem práce je velká šíře řešených problémů, nicméně za velký nedostatek pokládám absenci jasného sdělení, které práce byly provedeny samotnou studentkou a kde využívala práce, výsledků či znalostí jiných členů týmu. Obecně musím z pozice oponenta konstatovat, že práce byla odevzdána předčasně. Je v ní zajisté skryt zajímavý potenciál, nicméně obsahová í formální stránka by zasluhovala mnohem větší úsilí a pečlivost, aby bylo dosaženo kvality, jakou si téma zasluhuje.

eVSKP id 140672