Student ve své bakalářské práci o rozsahu 55 stran řešil problematiku chlazení statorových částí trakčních elektrických motorů pro osobní vozidla. Práce je zaměřena na oblast tepelného managementu elektrických pohonů, kde odvod tepla ze statoru významně ovlivňuje trvalý výkon, účinnost, životnost izolace vinutí a celkovou spolehlivost motoru.

Student pracoval samostatně a prokázal schopnost zorientovat se v poměrně široké technické problematice, která propojuje konstrukci elektrických strojů, sdílení tepla, chladicí média a základní použití CFD simulací. Rešeršní část je zpracována v dobrém rozsahu. Student popisuje požadavky na trakční elektrické motory, konstrukci statoru, zdroje tepelných ztrát, vliv teploty na jednotlivé části stroje a následně různé metody chlazení statoru. Pozitivně hodnotím zejména snahu o systematické porovnání jednotlivých chladicích koncepcí a uvedení jejich výhod, nevýhod a přibližných hodnot součinitele přestupu tepla.

V praktické části student vytvořil zjednodušený CFD model kapalinového chlazení statoru pomocí chladicího pláště. Porovnány byly dvě geometrické varianty chladicího kanálu, hladký a žebrovaný kanál, kterým proudí olej. Pro úroveň bakalářské práce lze použití CFD nástroje ANSYS CFX hodnotit jako přiměřené, protože umožňuje demonstrovat vliv geometrie kanálu na proudění, teplotní pole a tlakové ztráty. Student se pokusil výsledky nejen prezentovat, ale také interpretovat z hlediska lokálních teplotních extrémů a hydraulických ztrát.

CFX výpočtový model je však nutné chápat jako výrazně zjednodušený. Některé výsledky, například vyšší lokální teploty u žebrovaného kanálu nebo velmi malé rozdíly tlakových ztrát, ukazují na vysokou citlivost modelu na zvolené okrajové podmínky, síť, vlastnosti oleje a způsob vyhodnocení. Výsledky proto nelze považovat za návrhový výpočet reálného chladicího systému, ale spíše za demonstrační použití numerického nástroje. To je však pro bakalářskou práci přijatelné, pokud jsou tato omezení správně interpretována.

Formální úroveň práce je celkově přijatelná, práce je logicky členěná a obsahuje řadu názorných obrázků a tabulek. V textu se však vyskytují jazykové a stylistické nedostatky, místy méně přesné technické formulace a některé závěry by bylo vhodné formulovat opatrněji. Formátování vztahů a vzorců vykazuje nedostatky. Student v práci deklaruje omezené využití nástrojů generativní AI pro jazykové a stylistické úpravy, přičemž odpovědnost za odborný obsah zůstává plně na studentovi. Některé závěry jsou natolik sofistikovaně popsané a pro laminární proudění možná až příliš vědecké, že není jasné, kdo je vlastně autorem těchto částí textu.

Cíle práce byly splněny. Přes uvedené výhrady práce splňuje požadavky kladené na bakalářskou závěrečnou práci.

Bakalářská práce studenta Adama Ospalého o rozsahu 55 stran je tvořena stěžejní rešeršní částí o 27 stranách, která je doplněna o numerickou analýzu o rozsahu 9 stran.

Práce se zabývá aktuální problematikou chlazení trakčních motorů. V úvodní části autor popisuje současné trendy a požadavky na trakční motory, které výstižně pojmenovává, a text je proto zpočátku čtivý. Mezi hlavní faktory ovlivňující životnost motoru uvádí teplotní degradaci materiálů, avšak opomíjí elektrické vlivy na životnost, jako je např. elektroeroze ložisek.

V dalším průběhu práce se objevuje větší množství odrážkových seznamů, což narušuje plynulost i čtivost textu. Spolu s nimi se v práci vyskytují tabulky, které nejsou doplněny vysvětlujícím komentářem a jsou zařazeny spíše jako samostatné celky bez návaznosti na text.

Autor pojímá rešerši příliš obecně, přičemž čerpá z různých oblastí, ale postrádám konkrétní příklady a podrobnější rozbor specifických problémů souvisejících s chlazením statoru. V textu jsou sice porovnány rozdíly mezi soustředným a distribuovaným vinutím nebo mezi drátovým a hairpin vinutím, jedná se však spíše o povrchní srovnání. Dopad zvoleného typu vinutí na tepelné vlastnosti statoru a na ztráty není z textu dostatečně zřejmý.

Popis skin efektu je nepřesný a zmínka o proximity efektu zcela chybí. Autor se dále nezabývá vlastnostmi statorových plechů ve smyslu tepelné vodivosti ani problematikou modelování přestupu tepla z vinutí do statoru, což bych vzhledem k zaměření práce očekával.

V práci se rovněž objevují tvrzení, se kterými nelze souhlasit, například že rotor je po celou dobu provozu teplejší než stator, nebo že menší vzduchová mezera negativně ovlivňuje distribuci tepla ve statorových částech.

Problematickou část práce představuje realizace výpočtů pro analýzu statoru, kde vznikají pochybnosti o autorových znalostech v oblasti přestupu tepla a proudění. Z hlediska numerického řešení jsou patrné nedostatky v porozumění principům síťování a jeho vlivu na výsledky simulace. Autor například označuje síť jako strukturovanou, přestože tento termín neodpovídá jejím vlastnostem. Dále bez podložení tvrdí, že trojúhelníkové prvky nemají negativní vliv na kvalitu sítě ani na numerickou stabilitu řešení. Kvalita sítě není v práci nijak systematicky hodnocena a chybí i základní charakteristiky kvality elementů. Tvrzení uvedená v kapitole 5.6 (Průběh výpočtu a konvergence) jsou nesrozumitelná a postrádají věcnou oporu. Kapitolu věnovanou výsledkům simulace tvoří převážně obrázky a tabulka bez dostatečného komentáře a interpretace.

Autor dále uvádí jevy, jako je aktivní narušování tepelné mezní vrstvy či intenzivní rozvoj sekundárního proudění vlivem zaoblených hran žeber, aniž by tato tvrzení byla podložena analýzou nebo odkazy na literaturu. U hladké trubky je využita mezní vrstva pro zachycení teplotních gradientů, zatímco u drážkované geometrie tento přístup aplikován není.

Závěry vyvozené z výsledků jsou proto diskutabilní. Postrádám hlubší zamyšlení nad problémem, analytickou úvahu a zdůvodnění volby geometrie použité pro analýzu.

Citační styl použitý v seznamu literatury neodpovídá normě ČSN ISO 690:2022. V textu se rovněž objevuje nejednotný zápis fyzikálních jednotek.

Práci proto hodnotím jako méně zdařilou. Oceňuji kvalitní úvodní přehled, nicméně rezervy vnímám zejména v odborné hloubce a v numerické části. Topics for thesis defence:

1. Jak se liší rychlostní a teplotní profil u stěny a které materiálové vlastnosti ho ovlivňují. U hladké trubky jste použil prismatické prvky pro zachycení gradientů, proč u žebrovaného modelu s komplikovanější geometrií již nebyly potřeba?
2. Z Obrázku 19 je pěkně vidět rozvoj teplotního profilu, jaký vliv na součinitele přestupu tepla má vstupní oblast (entrance region)? A bylo při vámi zvolené délce potrubí dosaženo plně rozvinutého proudění?
3. Z čeho vychází zvolená geometrie a okrajové podmínky pro výpočet? Uveďte příklad konkrétního motoru.