Master's Thesis

Automotive ventilation system - comparison of an influence of boundary conditions on flow from various types of ventilation outlets

Final Thesis 6.13 MB

Author of thesis: Ing. Radim Brdečko

Acad. year: 2019/2020

Supervisor: doc. Ing. František Lízal, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jan Pokorný, Ph.D.

Abstract:

Diploma thesis deals with a research of the flow in front of three different automotive vents. The velocity field and intensity of the turbulence was measured in detail, using thermoanemometry. After that the same data was measured with PIV method and validation was performed. The difference between achieved data was investigated. The design among the vents was also investigated, because it’s fundamentally affects the air flow. The purpose of this thesis is to obtain data about the velocity field using two methods and their subsequent use to validate numerical simulations, which will be performed in the future. The diploma thesis also contains the calculation of measurement uncertainty.

Keywords:

Thermoanemometry, CTA, visualisation method, PIV, velocity field, vector velocity field, automotive vent, thermal comfort

Date of defence

15.07.2020

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Process of defence

Student prezentoval svojí DP práci. Byly přečteny posudky vedoucího a oponenta a položeny otázky oponenta. Student zodpověděl dotazy oponenta. V rozpravě k DP byly položeny studentovi tyto otázky: prof. Jícha se dotázal na význam konstantní hodnoty 34 ve vztahu pro výpočet Draft Risku (DR) a zdali lze tento vztah použít pro vyšší teploty jak 34 °C? prof. Jedelský se zeptal na způsob měření rychlostních polí, zdali byla hlavní metoda CTA nebo PIV a co je příčinou rozdílů v naměřených rychlostních polí. prof. Jedelský se dotázak na význam Stokesova čísla a jaký je jeho význam pro měření metodou PIV. Doktor Fišer se zeptal s jakými nejistotami jsou určeny naměřené hodnoty? Doktor Fišer se zeptal na význam členu S v rovnici č. 1, str. 15. Student zodpověděl položené dotazy.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Energy Institute

Study programme

Mechanical Engineering (M2I-P)

Field of study

Environmental Engineering (M-TEP)

Composition of Committee

doc. Ing. Jaroslav Katolický, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Miroslav Jícha, CSc. (místopředseda)
prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. (člen)
prof. Ing. Jan Jedelský, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Bc. Jan Fišer, Ph.D. (člen)
Ing. Stanislav Patočka, Ph.D. (člen)
Ing. Marian Formánek, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. František Lízal, Ph.D.

Pan Bc. Radim Brdečko se začal své diplomové práci věnovat v roce 2018. Od samého začátku řešení svůj postup konzultoval s vedoucím práce. V roce 2019 vycestoval na půlroční stáž v rámci programu Erasmus. Během této doby byly práce přerušeny, nicméně zájem o studium v zahraničí je chvályhodný a byl vedoucím podpořen. Všechny cíle stanovené v zadání se panu Brdečkovi podařilo splnit, ačkoli zejména zprovoznění vizualizační metody PIV vyžadovalo velké úsilí a skutečně použitelné výsledky byly k dispozici až krátkou dobu před dokončením práce. Pochvalu zaslouží zejména úsilí v závěrečných týdnech, kdy pan Brdečko dokázal s obdivuhodnou rychlostí reflektovat většinu připomínek vedoucího.
Drobné rezervy pan Brdečko měl při řešení některých praktických problémů, které experimentální práce přináší. V určitých periodách by byla potřeba silnější vlastní iniciativa a schopnost samostatně navrhovat a realizovat funkční řešení. Další oblastí, ve které spatřuji prostor pro zlepšení je schopnost interpretovat vlastní i jinými autory publikované výsledky, hlouběji analyzovat naměřená data a stanovovat závěry.
Celkově však práci považuji za poměrně zdařilou a hodnotím ji stupněm C.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu C

Grade proposed by supervisor: C

Reviewer’s report
Ing. Jan Pokorný, Ph.D.

Diplomová práce, kterou vypracoval Radim Brdečko má za hlavní cíl podrobně proměřit rychlostní pole za vyústkou pomocí vybrané vizualizační a anemometrické metody.  Na úvod této práce je provedena rešerše dostupných metod pro měření a vizualizaci proudění za vyústkou, mezi ně patří CTA a PIV metoda. Teoretická část práce obsahuje potřebný náhled do problematiky měření. Hlavní přínos práce vidím v praktické části, oceňuji rozsah použitých metod a získání množství zajímavých dat. Pouze bych uvítal přehlednější shrnutí a analýzu výsledků (viz otázka 1). Kromě vlastního měření bylo nutné upravit i některé komponenty na experimentální trati např. přechodky, které byli vyrobeny 3D tiskem.  Student splnil cíle zadání, a proto ji doporučuji k obhajobě a hodnotím ji stupněm VELMI DOBŘE (B).
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry C
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
Topics for thesis defence:
  1. Otázka 1. V kapitole 8.1. mi chybí přehledová tabulka získaných výsledků z CTA. Proč jste jako vyhodnocované kritérium zvolil maximální hodnoty rychlosti a intenzity turbulence? Předpokládám, že poloha maxim může být u každé vyústky jiná a může se stát, že maximální hodnoty budou mimo oblast, která by obtěžovala řidiče. Nebylo by vhodnějším kritériem spíše vyhodnocení pro vybraná konkrétní místa (např. oblast hlavy řidiče)?
  2. Otázka 2. Jak interpretovat naměřené hodnoty intenzity turbulence z hlediska stupně obtěžování průvanem dle ČSN ISO 7730. Lze z naměřených dat získat informaci o předpokládaném procentu nespokojených lidí s danými podmínkami?
  3. Otázka 3. Str. 72-73 – obrázky získané pomocí PIV mají „stín“ (zejména obr. 60), čím je to způsobeno, co limitovalo PIV měřit hned za výustkou?
  4. Otázka 4. Str. 75-76 Interpretujte uvedené grafy v kontextu s 3D grafem, tak aby si bylo možné udělat lepší představu, kde se uvedené rychlostní profily nachází.
  5. Otázka 5. Str. 97 výkres – pohled A-A – rádius R1322,6. Nebylo by snaží danou část redukce udělat rovnou. Má nějaký význam toto nepatrné zaoblení na funkci redukce (přechodky)? Jak byste okomentoval kvalitu 3D tisku – materiál a jeho tloušťka, pevnost a drsnost povrchu. Byly potřeba provést nějaké dodatečné úpravy?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová