Master's Thesis

Design studies of axial sealing pumps

Final Thesis 3.17 MB

Author of thesis: Ing. Martin Dobrovolný, Ph.D.

Acad. year: 2017/2018

Supervisor: prof. Ing. František Pochylý, CSc.

Reviewer: Ing. Jakub Stareček, Ph.D.

Abstract:

Review of axial hydraulic machines and elementary procedures of design hydraulic machines are listed in the first part of thesis. Second part is dedicated axial pump with annular motor and measurement its characteristic curve. In the third part of thesis, procedure of design axial pump with tube motor is described, also there are listed CFD results and characteristic curve of axial pump with tube motor is predicted.

Keywords:

Design studies of axial sealing pumps, pumps with tube and annular motor, decrease of hydraulic losses in a thin hydrodynamic gap.

Date of defence

14.06.2018

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student představil základní teze své diplomové práce na téma Konstrukční studie axiálních bezucpávkových čerpadel. Byly bohatě okomentovány experimentální výsledky, které se vždy neshodovaly s počátečními předpoklady. V druhé části práce byl proveden návrh, výpočet a numerické modelování axiálního čerpadla s trubkovým řešením. V závěru svého vystoupení student shrnul všechny důležité momenty, které vyplynuly z jeho práce a poděkoval komisi za pozornost. Následně byly předneseny posudky vedoucí a oponenta. Oponent položil celkem 3 dotazy, na které student odpověděl k všeobecné spokojenosti komise. Následovala rozprava ostatní členů komise k DP. Otázka v rámci rozpravy: Životnost gufer, nástroj pro tvorbu sítě,

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Energy Institute

Study programme

Mechanical Engineering (M2I-P)

Field of study

Fluid Engineering (M-FLI)

Composition of Committee

prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc. (předseda)
prof. Ing. František Pochylý, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
doc. Ing. Simona Fialová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jaroslav Štigler, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Michal Varchola, CSc. (člen)
Ing. Zdeněk Franc, Ph.D., Ph.D. (člen)
Ing. Zdeněk Zavadil (člen)
Ing. Jindřich Veselý, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
prof. Ing. František Pochylý, CSc.

Student řešil dvě samostatné úlohy, ovšem koncepčně provázané. Provázanost byla ve využití axiálního čerpadla. Diplomant vykonal velké množství práce jak v experimentu, tak v návrhu hydrauliky axiálního čerpadla. Výsledky řešení překračují rozsah diplomové práce.
Doporučuji práci k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Jakub Stareček, Ph.D.

Student se ve své práci zabýval problematikou hydraulického návrhu a měření axiálních čerpadel. Práci lze rozdělit do tří částí. V první části je věnována pozornost konstrukci axiálních čerpadel a teoreticky úvod do návrhu axiálních strojů. Diplomant zde popisuje návrh tvaru lopaty pomocí konformních transformací a teorie leteckých profilů. Druhá část práce je věnována měření charakteristiky axiálního prstencového (SMART) čerpadla. Měření bylo provedeno s použitím různých těsnících kroužků („gufer“) ve dvou polohách. Jsou zde uvedeny i výsledky z měření a popis měřící tratě včetně jednotlivých metrologických zařízení. Třetí část diplomové práce obsahuje postup hydraulického návrhu axiálního čerpadla s trubkovým motorem za použití CFD.
K práci mám následující výhrady:
Termín uváděný na straně 32: „Tuhost lopatky“ není podle mého názoru výstižný, jedná se spíše o „hustotu lopatkové mříže“.
V grafech uvedených na stranách 43 a 44 jsou vykresleny body měření, bylo by dobré měřená data proložit vhodnou křivkou.
Grafy na straně 50 obsahují velké množství bodů, které se navzájem překrývají. Graf není přehledný.
Na straně 54 autor uvádí, že tloušťka lopatky čerpadla u náboje je 3mm. Osobně bych volil tlustší profil, případně by bylo vhodné provést pevnostní výpočet.
V závěru chybí seznam obrázků a grafů. Také chybí způsob vyhodnocování výkonových parametrů čerpadla.
I přes některé výhrady, hodnotím tuto práci jako velmi zdařilou a pečlivě zpracovanou. Obsah práce je logicky uspořádaný, splňuje minimální rozsah i zadání.
Práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
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
Topics for thesis defence:
  1. Jakým způsobem byla získána hodnota výkonu, měrné energie a účinnosti u CFD výpočtu trubkového čerpadla?
  2. V práci uvádíte, že byl pro některé body v charakteristice proveden i transientní výpočet. Jaké bylo nastavení výpočtu a jaké jsou závěry ze srovnání stacionárního a transientního výpočtu?
  3. Byla během výpočtu sledována i hodnota statického tlaku v oběžném kole a případný vznik kavitace?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová